KR0135782B1 - 건성 시약 및 상자성 입자를 사용하는 정확, 신속 및 간결한 응집 분석법 - Google Patents

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Description

건성 시약 및 상자성 입자를 사용하는 정확, 신속 및 간결한 응집 분석법

제1도는 평평한 표면 상에 시료를 가한 후에 배향 상태 사이에서 진동하고 있는 자성 입자와 건성 시약의 혼합물을 도시한 도면.

제2도는 전자기 파형, 자성 입자와 건성 시약의 혼합물의 배향 및 광검출기로부터 얻은 AC 결합 전기 신호와의 관계를 도시한 도면.

제3도는 자성 입자의 배향 상태 사이에서 일어나는 진동의 광신호를 모니터한 도면.

제4도는 상기 제3도에 나타낸 파형을 시간에 따라 확대한 도면.

제5도는 응집 반응을 분석하기 위해 자성 입자를 사용하는 장치가 부착된 반응 슬라이드의 종단면도.

제6도는 자장 생성 장치가 부착된 평평한 표면에 대한 도면.

제7도는 단일 영구 자석의 단순 선형 운동에 의해 자성 입자가 플리커(flicker) 현상을 일으키도록 진동시키는 방법을 설명한 도면.

제8도는 단일 전자석을 이용하여 자성 입자가 플리커 현상을 일으키도록 진동시키는 방법을 설명한 도면.

제9도는 궤도 운동하는 단일 영구 자석을 이용하여 자성 입자가 플리커 현상을 일으키도록 진동시키는 방법을 설명한 도면.

제10도는 응괴 용해 분석에 있어서 자성 입자의 배향상태 사이에서 일어나는 진동의 광신호를 모니터한 추적, 및 분석에 사용된 표준 곡선을 도시한 도면.

제11도는 완전히 갖추어진 부분으로서 반응 구역 내의 막을 갖는 반응 슬라이드를 나타내 도면.

제12도는 반사율 분석을 설명하기 위한 제11도의 막이 있는 반응 슬라이드의 단면도.

제13도는 커버(cover)의 평면도.

제14도는 반응 슬라이드의 오버레이(overlay)의 평면도.

제15도는 반응 슬라이드의 베이스(base)의 평면도.

제16도는 제13도 내지 제15도에 예시된 기소의 분해 투시도.

제17도는 제13도 내지 제15도에 예시된 기소의 조립 평면도.

제18도는 반응 슬라이드 단편에 대한 부분 단면도.

제19도는 다른 형태의 슬라이드에 대한 분해도.

제20도는 제19도의 반응 슬라이드의 평면도.

제21도 및 제22도는 각기 제20도를 ⅩⅦ-ⅩⅦ 및 ⅩⅧ-ⅩⅧ 선으로 절단한 부분단면도.

제23도는 반응 슬라이드, 광원 및 광검출기에 대한 횡단면도.

제24도는 광산란을 분석하는 하우징(housing)내에 배치된 반응 슬라이드의 평면도.

제25도는 제24도를 XXI-XXI선으로 절단한 부분단면도.

제26도는 프로트롬빈 시간을 분석하는 장치를 설명하는 계통도.

제27도는 접착층이 없는 변형 반응 슬라이드의 종단면도.

제28도는 반응 슬라이드, 외부 도파관 및 투과/흡수 분석 장치의 사용 방법을 설명한 도면.

제29도는 광산란 및 투과/흡수를 동시 분석하는, 제28도와 유사한 방법을 설명하는 도면.

제30도는 반사율에 근거한 분석을 행하기 위해 부분 복합 구면 상에 위치한 반응 슬라이드를 나타내는 도면.

제31도는 반응 공간에 대류 전류를 설정하기 위해 반응 슬라이드의 커버 상에 사용되는 영구 자석을 설명하는 도면.

제32도는 반응 공간내에 대류 전류를 설정하기 위해 사용되는 솔레노이드(solenoid)를 설명하는 도면.

제33도는 반응 공간내에 대류 전류를 생성시키기 위해 커버에 국소 편향을 생성하는 장치를 설명하는 도면.

제34도는 반응 구역내 자성 입자의 반사율 분석 장치 및 막을 갖는 반응 슬라이드의 횡부분 단면도.

제35도는 점도 변환기가 설치된 반응 슬라이드의 횡부분 단면도.

제36도는 반응 슬라이드의 베이스에 위치한 건성 시약 함유층을 설명하는 반응 구역의 단편을 나타내는 도면.

제37도는 2개의 반응 공간, 광원 및 검출기를 갖는 병행 유동형 슬라이드의 평면도.

제38도는 제37도를 LXVI- LXVI 선으로 절단한 횡부분 단면도.

제39도 및 제40도는 변형된 2개 성분으로 조립되는 반응 슬라이드를 설명하는 도면.

제41도 내지 제48도는 본 발명에 의해 얻은 데이타를 나타내는 도면.

제49도는 본 발명에 따라 사용할 수 있는 시료 어플리케이터(applicator)를 나타내는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 반응 슬라이드 10, 44 : 커버

12 : 통기 구멍 14 : 시료 수용 구경

16 : 커버의 말단부 20 : 오버레이

22, 64 : 시료웰 24, 66 : 반응 구역

25 : 초살형 내벽 26, 114, 344 : 컨딧

27 : 도파관 28 : 오버레이 말단부

29 : 밀폐벽 30 : 베이스

40 : 반투과층 41, 42, 43, 198 : 광선

60 : 스페이서 62 : 접착제층

70 : 코어 76 : 통기 구멍

100 : 삽입물 커버 101 : 평편부

104, 146 : 웰 106 : 탭

116 : 외부 초살형배벽 120 : 외부 광원

121 : 검출기 125 : 건성 시약

130 : 플라스틱 하우징 134 : 전기 리드

136 : 스텝 140 : 하우징

142 : 하부 하우징 148 : 플레이트

150 : 측면 유도관 152 : 종결점

154, 194 : 틈 157 : 저항 히터 스트립

172 : 광검색기 190, 191 : 외부 도파관

195, 214, 503 : 영구 자석 196 : 전자석

197, 206, 501 : 자성 입자 199 : 구동 회로

200 : 부분 합성 구역 210 : 전자석

216 : 솔레노이드 218 : 로드

222 : 투입 기소 224 : 공극

226 : 원형 디스크 228 : 수축 스프링

230 : 드라이브 248 : 스트레인 게이지

250 : 추진 로드 254 : 시약 함유층

336 : 복수개의 반응 구역을 갖는 슬라이드

338 : 분지점 340, 342 : 제2지주

346 : 제1컨딧 348 : 제2컨딧

350 : 제1반응 구역 352 : 제2반응 구역

354 : 분지 356 : 제1광원

358 : 제2광원 360 : 제1산란 광검색기

362 : 제2산란 광검색기 364 : 투과광

366 : 광차폐물 400 : 탐지기

500 : 평평한 표면 505, 506 : 진동 자장 형성 장치

601, 602 : 배향 상태의 자성 입자

본 발명은 의학 진단용 응집 분석을 용이하게 수행하는 방법에 관한 것이다.

본 발명에서 언급되는 응집 분석법이란 용어는 i) 응고 또는 응괴 형성 분석법, ii) 응괴 용해 분석법 및 iii) 응고 인자 분석법 등을 포함하는 것을 의미한다.

일반적으로 임상적 분석에서 사용되는 혈액 응고 반응은 피브린 응괴 형성에 소요되는 시간을 분석한다. 이러한 반응을 사용한 가장 통상적인 방법은 프로트롬빈 시간 분석법이다.

프로트롬빈 시간 분석법에서 응고 형성을 분석하기 위하여 여러가지 방법이 시도된 바 있다. 이러한 응괴 형성에 기초한 모든 분석법에서는 트롬보플라스틴을 사용하여 환자의 혈액 시료와 반응시킨다. 응괴 형성이 일어났을때, 이를 검출하기 위해서는 여러가지 방법을 사용할 수 있다. 또한, 이들 방법들은 사용되는 장치의 형태와 시약 및/또는 이 시약의 첨가제의 구성에 있어서 다양할 수 있다.

혈액 응고 분석법은 주로 항응고 치료를 받는 환자의 선별, 진단 및 모니터를 위하여 사용된다. 응고 분석법에는 여러가지 종류가 있다. 즉, 프로트롬빈 시간 분석법(PT), 부분 트롬보플라스틴 시간 분석법 (PTT), 활성화 부분 트롬보플라스틴 시간 분석법(APTT), 피브리노겐 분석법, 트롬빈 응고 시간 분석법(TCT), 활성화 응고 시간 분석법(ACT)등이 있다. 이러하 분석법 중에서 가장 빈번히 사용되는 방법은 프로트롬빈 시간 분석법(PT)이다.

프로트롬빈 시간(PT) 분석법은 주로 와파린(warfarin)과 같은 경구 항응고제를 투여한 환자의 모니터에 사용된다. 이러한 환자에 있어서 응집의 정확한 모니터는 재발성 응고(트롬보시스)를 방지하고 자발적인 출혈을 방지하기 충분한 활성화 응집기전을 유지하기 위하여 중요하다. 프로트롬빈 시간 분석법은 약물의 투여량의 조절을 통하여 보다 나은 약물의 조절을 제공하기 위한 정보를 제공한다.

통상적인 실시에 있어서, PT 분석법은 혈장 시료에 액체 시약을 첨가함으로써 수행된다. 시약은 일반적으로 건조 상태로 제공되며 주로 조직 트롬보플라스틴과 염화컬슘을 함유한다. 건성 시약은 사용 전에 일정량의 증류수를 첨가하여 희석된다.

이러한 시약은 열에 민감하여 사전 전에는 냉장이 요구된다. 건성 상태로 된 시약의 수명은 1 내지 2년이다. 그러나, 시약은 희석시키면 매우 불안정하여 몇시간 내에 사용하거나 또는 버려야 한다. 어떤 경우에는 희석된 시약은 냉장 상태에서 수일 동안 보관할 수 있다.

프로트롬빈 시간 분석법은 시료와 시약을 37℃에서 혼합하여 인식할 정도의 응괴(또는 겔 응괴)가 검출될 때까지 반응의 진전을 모니터함으로써 수행된다. 겔 응괴의 발생은 반응의 종결점이다. 이 종결점은 점도 변화, 전극 반응, 및 가장 일반적인 측광법과 같은 여러가지 방법으로 검출될 수 있다. 시험 결과는 일반적으로 정상적인 (대조)혈장을 사용한 결과와 비교된다.

시험을 수행하기 전에, 혈액 시료를 항응집제(시트르산)를 함유한 시험관 또는 주사기 내에 수거한다. 혈액 시료를 원심분리하여 혈장을 적혈구 세포로부터 경사 분리한다. 피펫으로 일정량(보통 0.1ml)의 혈장을 반응 용기 또는 큐벳(Cuvette)에 넣는다. 이어서 일정량의 시약을 피펫을 사용하여 수동을 첨가하거나, 시약을 예정량으로 계량할 수 있는 다른 공지된 용적 측정 첨가 시스템(system)에 의하여 자동으로 첨가한다. 또한 시료를 시약에 직접 첨가할 수도 있다.

일반적으로 시약 0.2ml를 사용한다. 시약의 첨가는 반응을 개시시킨다. 현재 사용중인 혈액 응고 분석법과, 특히 PT 분석법은 모두 수해상의 난점, 고도로 훈련된 인력의 요구, 분석상의 부정확성, 시약의 불안정성 및 시약의 과다 소비 등의 단점 중 적어도 하나를 갖고 있다.

따라서, 의학적인 적용에 있어서 간결, 용이 및 정확한 혈액 응고 분석법에 대한 필요성이 강하게 대두된다. 그러한 방법은 시료 또는 시약에 대한 최소한도의 조작에 기초하여야만 한다. 그러한 방법은 이상적으로 광범위한 임상 실험 실습의 경험이 없는 인력도 쉽게 사용할 수 있어야 하며, 시료 또는 시약 함유 용액을 제조할 필요가 없어야 한다. 시약의 불안정성과 관련된 문제가 없어야 하며 매우 정확하여야만 한다. 또한 시료 및 시약을 효과적으로 혼합할 수 있어야 하고 단지 소량의 시료로도 분석이 가능하여야만 한다. 그리고, 시료의 자동분석을 수행할 수 있어야만 한다. 즉, 혈액 시료의 원심 분리 및 다른 계통의 세포의 분리과정이 필요하지 않아야만 한다. 응괴 용해 분석 및 응고 인자 분석도 마찬가지로 현저한 단점을 갖고 있다.

미합중국 특허 제4,849,340호에 의하면, 프로트롭민 시간 분석을 수행하기 위한 반응 장치 기소와 이를 사용한 프로트롬빈 시간 분석법이 개시되어 있다. 이 특허에서는 분석을 행하기 전에 반응 구역에 자성 입자를 갖는 건성 시약을 채운다. 이어서 혈액 시료를 반응 구역에 가하는데, 이 반응 구역에서 혈액 시료가 신속히 장전되면서 건성 시약이 용해되고, 자성 입자가 유리된다. 분석하는 동안 반응 구역은 진동 자장하에 존재하게 된다. 시료가 건성 시약을 용해시키면, 자성 입자가 유리되어 운동하고, 이러한 운동이 반사 광선에 의해 검출기로 모니터 된다. 반응 종결은 시료가 응고되어 자성 입자의 운동이 중단되는 것을 검출기로 검색함으로써 행한다.

본 발명은 상기 미합중국 특허를 개선한 것으로, 상기 미합중국 특허는 프로트롬빈 시간 분석을 위한 것이나, 본 발명은 임의의 응괴 분석을 행하기 위한 것이며 또한 삭기 상이한 개념의 응괴 분석을 이끌어낸다. 또한, 본 발명의 반응에 사용되는 측정 장치의 기소도 개선된 것이다. 즉, 본 발명에서는 반응 구역에 위치하여 반응 구역 표면의 상부에 부착된 반투과성층이 존재한다. 이 반투과성층에 의해 반응을 보다 정확히 모니터할 수 있다.

본 발명의 응고 인자 분석법은 종결점을 생성하기 위하여 응괴 형성 또는 응괴 용해 과정을 이용하지 않는, 광범위한 응집 진단 구역에서의 기능 및 구조에 기초한 분석법이다. 이러한 분석법의 대부분은 분자 마커 또는 특이 인자 또는 응집과 관련된 성분을 정량하기 위한 합성 발색 기질을 사용한다. 이러한 분석법들은, 같은 분자를 검출할 수 있으나 구조 인식을 사용하며, 따라서 억제된 성분이나 결함이 있는 성분(이 두 성분은 모두 기능적일 수 없음)을 동정할 수 있는 대부분의 면역 분석법과는 달리 전형적으로 기능적 반응에 기초한 분석법이다. 본 발명은 면역 분석법을 구체적으로 취급하지는 않으나 일반적으로 동종(homogeneous)의 발색 및 형광 면역측정법에 적용될 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 간단하고 용이한 응고화 또는 응괴 용해 또는 응고 인자 분석법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 용이하고 정확한 응고화 또는 응괴 용해 또는 응고 인자 분석법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 고도로 정확한 응고화 또는 응괴 용해 또는 응고 인자 분석법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 시약 함유 용액의 제조가 불필요한 응고 분석법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 시약의 불안정성과 관련된 문제를 최소화하는 응고 분석법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 고도로 정확하고 유의성이 있는 응고 분석법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 매우 정확한 응고 분석법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 시료와 시약을 효과적으로 혼합할 수 있는 응고 분석법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 단지 극소량의 시료를 사용하는 응고 분석법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 진단용 응고 분석법을 용이하고 정확하게 수행하기 위한 신규의 요소를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 건성 시약으로부터 시약 용액을 제조할 필요가 없는 진단용 응고 분석법에서 사용될 수 있는 기소(機素)를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 최소한의 시료 조작으로 시료의 응고 분석을 정확하고 유의성이 있도록 하는 상기 기소를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 최소한의 시료 조작으로 시료의 응고 분석법이 정확하게 수행되도록 하는 신규의 기소를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 분석을 위하여 시료 및 시약의 계량이 불필요한 진단용 응고 분석을 위한 신규의 기소를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 최적의 정확성을 주는 진단용 응고 분석을 위한 신규의 기소를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 시료와 시약을 효과적으로 혼합하도록 하는 진단용 응고 분석법을 수행하기 위한 신규의 기소를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 단지 매우 소량의 시료를 필요로 하는 진단용 응고 분석법을 수행하기 위한 신규의 기소를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 혈장으로부터 적혈구 세포를 분리하지 않고 전혈에 대한 분석을 수행할 수 있는 진단용 응고 분석법을 수행하기 위한 신규의 기소를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 응고 분석을 위한 신규의 시약을 제공하는 것이다.

놀랍게도, 이러한 모든 목적들과 하기 발명의 설명에서 보다 상세히 설명되는 다른 목적들은 응고 또는 응괴 용해 분석법을 수행하기 위한 본 발명의 방법을 발견함으로써 모두 충족되었다.

본 발명은 응괴 형성 시간, 응괴 용해 시간, 및 응고 인자를 분석하기 위하여 사용될 수 있다. 기본적으로, 본 발명에 의하여 제공되는 분석법은 다음의 단계들로 이루어진다. 자성 입자를 함유한 분석법의 제1성분을 실질적인 평평한 표면, 반응 슬라이드, 또는 미세 적정판과 같은 반응 지지 장치 위에 놓는다. 이어서 제1성분이 (1) 정지 진동 자장 또는 (2) 움직이는 영구 자장 또는 (3) 진동 자장 및 정지 영구 자장의 조합의 작용을 받도록 한다. 이어서, 분석법의 제2성분을 제1성분에 첨가하고 자성 입자에 대한 자장 또는 움직이는 영구 자석의 영향을 모니터한다.

본 발명의 여러 면 중의 하나에 있어서, 혈액 응고 분석을 수행하기 위한 방법을 사용한다. 이러한 적용에 있어서, 다음 순서의 단계가 사용된다 :

(1) (i) 자성 입자 및 (ii) 적어도 1개의 건성 시약의 혼합물을 실질적으로 분포되거나 또는 실질적으로 편평한 판형으로 배열되도록 첨가한 실질적인 평평한 표면, 반응 슬라이드, 또는 미세 적정판과 같은 반응 지지 장치에 일정량의 분석할 액체 시료를 첨가하고 ; (2) 상기 혼합물을 (i) 진동 자장 또는 (ii) 움직이는 영구 자장 또는 (iii) 진동 자장 및 정지 자장의 혼합 자장의 영향을 받도록 하고, (3) 자성 입자의 운동을 모니터한다.

다른 면에 있어서, 응괴 용해 분석법을 사용한다. 이러한 적용에 있어서, 다음 순서의 단계가 사용된다 :

(1) 자성 입자를 함유하고 평평한 표면, 반응 슬라이드, 또는 미세 적정판과 같은 반응 지지 장치 상에 놓여진 시약에 응괴 용해 성분과 시료를 함께 첨가하고 상기 응고된 시료를 (i) 진동 자장 또는 (ii) 움직이는 영구 자장 또는 (iii) 진동 자장 및 정지 영구 자장의 복합 자장에의 영향을 받도록 하고; (2) 자성 입자의 운동을 모니터한다.

상기 자성 입자를 함유한 시약에 응고 용해 성분 시료를 함께 첨가하는 최초 단계가 실시될 수 있는 여러가지 방법이 있다. 따라서, 자성 입자를 함유한 시약에 응괴 용해 성분과 시료를 함께 첨가하는 대신에 응괴 용해 시약을 함유하는 시료를 자성 입자를 함유한 시약에 첨가하는 것이 가능하다. 또한 응괴 용해 성분 또는 응괴 용해 과정의 개시인자 또는 억제인자를 함유하는 시료를 자성 입자를 함유한 시약에 첨가하는 것도 가능하다. 또한, 응괴 용해 성분 또는 응괴 용해 과정의 개시인자를 함유하는 시료를 자성 입자를 함유한 시약에 첨가하여 응고 형성을 최초로 개시하고 이어서 응괴 용해가 일어나도록 하는 것도 가능하다.

이 방법은 본 발명의 일부인 신규의 반응 슬라이드 상에서 유리하게 수행될 수 있다.

본 발명은 또한 발색(즉, 색소 생성 측정) 또는 변색을 포함하는 모니터 분석법을 위한 막을 장착한 반응 슬라이드를 제공한다.

상기 발색 분석법(예, 응고 인자 분석법)을 수행하는데 있어서, 본 발명은 서로 연통된 시료웰과 반응 구역으로 한정되는 채널(channel) 구조로 이루어진 기소의 시료웰에 시료를 첨가하는 것으로 이루어진다. 여기에서 반응 구역이란 막에 부착된 상부 표면으로 정의되며, 기소는 반응 구역내에 적어도 1개의 시약을 측정된 양 함유한다. 특정 부피의 시료는 모세관 작용에 의하여 반응 구역 내로 끌려들어가서 막과 접촉하여 시료와 시약 사이의 반응이 개시된다. 이러한 반응의 모니터는 막에 있어서 변색을 모니터함으로써 수행된다.

일반적인 실시태양에 있어서, 본 발명은 자성 입자의 운동을 모니터함으로써 응고를 모니터하는 신규의 접근 방법을 제공한다.

다른 일반적인 실시태양에 있어서, 본 발명은 자성 입자를 함유하는 응고 분석법에 사용되는 건성 시약을 제공한다.

[응고 분석에 대한 적용]

본 발명은 다음과 같은 실시태양으로 이루어진 시료에 대한 응고 분석을 수행하는 방법을 제공한다.

다른 실시태양에 있어서, 시료에 대한 응고 분석을 수행하는 방법은 (i) 분석을 위하여 필요한 제1성분을 분석을 위하여 필요한 자성 입자를 함유한 시약으로 이루어진 제2성분에 첨가하고, 상기 제2성분을 (1a) 진동 자장 또는 (1b) 움직이는 영구 자장 또는 (1c) 진동 자장 및 정지 영구 자장의 혼합 자장의 영향하에 두고; (ii) 상기 분석을 수행하기 위하여 상기 진동 자장 또는 상기 움직이는 영구 자장 또는 진동 자장과 상기 정지 영구자장의 복합 자장에 의하여 상기 자성 입자 내에 유도된 운동을 모니터 하는 것으로 이루어진다.

다른 실시태양에서, 응고 분석을 수행하는 방법은 (1) 상호 연통된 시료웰과 막 또는 겔 층에 부착된 면을 갖고 있는 상부 표면으로 정의되는 반응 구역으로 한정되는 채널 구조로 이루어진 상기 반응 구역 내에 위치한 적어도 1개의 측정된 양의 시약을 함유하며 상기 시료의 특이 부피는 모세관 작용에 의하여 상기 반응 구역으로 빨려 들어가며 상기 막과 상기 시약이 상기 시료 및 상기 시약 사이의 반응을 개시하도로 접촉되는 기소의 시료웰에 시료를 첨가하고, (2) 상기 반응을 모니터하는 것으로 이루어진다.

다른 실시태양에 있어서, 기소는 상기 반응 구역에 위치한 적어도 한개의 시약 및 자성 입자의 혼합물을 함유한다.

본 발명은 또한 응고 분석을 위한 건성 형태의 자성 입자를 함유한 시약 및 그것으로 인한 개선점을 제공한다.

다른 실시태양에 있어서, 응고 분석을 위한 시약은 피브린 응괴 분석을 위한 시약이다.

다른 실시태양에 있어서, 응고 분석을 위한 시약은 트롬보플라스틴 칼슘 시약이다.

다른 실시태양에 있어서, 응고 분석을 위한 시약은 염화칼슘을 함유한 부분 트롬보플라스틴 시약이다.

다른 실시태양에 있어서, 응고 분석을 위한 시약은 염화칼슘과 활성화 인자를 함유한 부분 트롬보플라스틴 시약이다.

다른 실시태양에 있어서, 응고 분석을 위한 시약은 트롬빈이다.

다른 실시태양에 있어서, 응고 분석을 위한 시약은 용해 분석을 위한 시약이다.

다른 실시태양에 있어서, 응고 분석을 위한 시약은 피브린 응괴 용해 분석을 위한 시약이다.

다른 실시태양에 있어서, 응고 분석을 위한 시약은 플라스미노겐 및 피브린 또는 트롬빈을 함유하는 플라스미노겐 활성화 인자 분석 시약이다.

다른 실시태양에 있어서, 응고 분석을 위한 시약은 피브린 또는 트롬빈을 함유하는 플라스민 분석 시약이다.

다른 실시태양에 있어서, 응고 분석을 위한 시약은 플라스미노겐 활성화 인자 및 피브린 또는 트롬빈을 함유하는 플라스미노겐 분석 시약이다.

다른 실시태양에 있어서, 시약은 스트렙토키나제 또는 유로키나제이다.

다른 실시태양에 있어서, 시약은 천연 또는 합성 조직 플라스미노겐 활성화 인자이다.

다른 실시태양에 있어서, 응고 분석을 위한 시약은 피브린 및 플라스민을 함유하는 알파-2-항플라스민 분석 시약이다.

[응고 분석에 대한 적용]

본 발명은 분석을 수행하기 위한 방법을 제공하는 것으로 (1) 실질적으로 분산된 또는 편평한 형상으로 배열된 시약 지지 장치 위에 위치된 i) 자성 입자 및 ii) 적어도 1개의 건성 시약의 혼합물에 분석되어야 할 액체 시료의 측정된 양을 첨가하고, 이를 (1a) 진동 자장 또는 (1b) 움직이는 영구 자장 또는 (1c) 진동 자장과 정지 영구 자장의 복합 자장 하에 두고, (2) 상기 자성 입자의 운동을 모니터하는 것으로 이루어진다.

다른 실시태양에 있어서, 기소에서 상기 응고화 분석을 수행하기 위한 방법은 (1) 상호 연통된 시료웰과 반응 구역으로 한정되는 시료웰에 놓여진 액체 시료가 모세관 작용에 의하여 안으로 빨려 들어가 상기 반응 구역을 채우도록 하는 기하구조를 갖고 있는, 채널 구조로 되어 있으며, 상기 반응 구역이 채워진 후에 상기 액체 시료는 그 안에 정체 상태로 남아 있으며, 상기 반응 구역은 자성 입자 및 적어도 1개의 건성 시약의 혼합물을 함유하며, 상기 자성 입자는 (1a) 진동 자장 또는 (1b) 움직이는 영구 자장 또는 (1c) 진동 자장 및 정지 영구 자장의 혼합 자장하 놓여진 상기 기소에 액체 시료를 첨가하고, (2) 상기 자성 입자의 운동을 모니터하는 것으로 이루어진다.

다른 실시태양에 있어서, 기소는 외부 광원으로부터 상기 반응 구역까지 빛을 통과시키는 장치를 포함하고 있다.

다른 실시태양에 있어서, 기소는 상기 반응 구역으로부터 분산된 빛을 검출하는 장치를 포함한다.

다른 실시태양에 있어서, 기소는 영구 자석 및 전자석에 가까운 곳에 배치되며 전자석에 의하여 생성되는 진동 자장에 의하여 상기 자성 입자의 상기 운동이 일어난다.

다른 실시태양에 있어서, 기소는 영구 자석 및 전자석에 가까운 곳에 영구 자석 및 상기 전자석 사이에 위치하며, 상기 전자석에 의하여 생성되는 진동 자장에 의하여 상기 자성 입자의 상기 운동이 일어난다.

다른 실시태양에 있어서, 시약 내에 자기 입자가 함유된다.

다른 실시태양에 있어서, 시료는 전혈로 되어 있다.

다른 실시태양에 있어서, 시료는 혈장으로 되어 있다.

다른 실시태양에 있어서, 자성 입자는 진동 자장을 그것에 적용함으로써 진동한다.

다른 실시태양에 있어서, 자성 입자는 움직이는 영구 자장을 그것에 적용함으로써 운동한다.

다른 실시태양에 있어서, 건조 시약은 트롬보플라스틴 칼슘 시약으로 되어 있다.

[응괴 용해 분석에 대한 적용]

본 발명은 또한 환자의 혈액 또는 혈장 시료, 적어도 1개의 응괴 생성 시약을 함유하는 건성 시약 및 상자성 입자를 접촉시키고, 자장에 의하여 유도되는 상기 입자 중의 운동을 광학적으로 모니터하고; 같은 시료에 대하여 응고 및 용해 종결점을 결정하기 위하여 상기 운동을 모니터하는 것으로 이루어진 응괴 용해 분석을 수행하는 방법을 제공한다.

다른 실시태양에 있어서, 본 발명은 응괴 용해 또는 응괴 용해의 활성화 또는 억제와 관련된 생화학적 성분에 관한 분석을 수행하는 방법을 제공한다. 이러한 방법은 (1) 시료의 측정된 양은 자성 입자를 함유한 표준화 응괴 함유 시약에 첨가하는 것으로 자성 입자를 함유한 시약은 평평한 표면 위에 위치하며 (1a) 진동 자장 또는 (1b) 움직이는 영구 자장 또는 (1c) 진동 자장과 정지 영구 자장의 복합 자장의 영향하에 두고, (2) 상기 자성 입자의 운동을 모니터하는 것으로 이루어진다.

다른 실시태양에 있어서, 응괴 용해 분석을 방법은 (1) 응괴 용해 시약 또는 응괴 용해 성분 함유 시료의 측정된 양을 평평한 표면 위에 위치시키고, (1a) 진동 자장 또는 (1b) 움직이는 영구 자장 또는 (1c) 진동 자장 및 정지 영구 자장의 복합 자장 하에 둔 자성 입자를 함유한 응고된 시료에 첨가하고 (2) 상기 자성 입자의 운동을 모니터하는 것으로 이루어진다.

이러한 실시태양에 있어서, 응괴 용해 분석은 조직 플라스미노겐 활성화 인자 분석으로서 사용될 수 있다.

다른 실시태양에 있어서, 시료 그 자체는 시료에 첨가되는 시약에 의하여 시료가 우선 응괴를 형성한 후에 시료 안에 함유되어 있는 응괴 용해 개시 인자, 성분들 및/또는 약물에 의해 작용을 받고, 응괴 용해가 진행되는데, 여기에서 응괴 형성 및 응괴 용해 과정은 둘다 모니터되며 그것으로부터 진단 정보를 얻게 된다.

[응고 인자 분석에 대한 적용]

본 발명은 또한 응고 인자 분석을 수행하기 위한 기소를 제공한다. 본 발명에서 기소는 서로 연통된 시료웰과 반응 구역으로 한정된 채널 구조로 되어 있으며 상기 반응 구역은 반투과성층, 즉 막 또는 겔층에 부착된 상부 표면으로 정의되며, 상기 채널 구조는 같은 시료웰에 있는 액체 시료가 안으로 빨려들어가서 모세관 작용에 의하여 상기 반응 구역을 채우도록 하는 기하 구조를 갖으며, 상기 반응 구역이 채워진 후에, 상기 액체 시료는 그안에 정체 상태로 남아 있게 된다. 다른 실시태양에 있어서, 반투과성층은 상기 반응 구역 중의 반응을 모니터하기 위한 수단이다.

다른 실시태양에 있어서, 적어도 1개의 건성 시약이 반투과성층 내에 함유된다.

다른 실시태양에 있어서, 적어도 1개의 건성 시약 층이 투명한 표면에 고착되지 않은 반투과성층의 표면에 위치한다.

다른 실시태양에 있어서, 시약은 적어도 1종의 효소를 함유한다.

다른 실시태양에 있어서, 반투과성층은 적층 막 단위의 복수체(plurality)로 구성되어 있으며 각각의 막은 적어도 1종의 건성 시약을 함유한다.

다른 실시태양에 있어서, 기소는 자성입자 및 적어도 1종의 건성 시약의 혼합물로 하전되어 있다.

본 발명은 또한 영구 자석, 시간 측정 장치 및 상자성 입자를 함유한 적어도 1종의 건성 시약을 함유한 반응 슬라이드로 이루어진 응고 분석을 수행하기 위한 키트(kit)를 제공한다.

다른 실시태양에 있어서, 본 발명은 필수적으로 비-혈전 형성 재료로 제조되고 피부 천자 부위로부터 혈액 시료를 채취할 수 있으며 상기 시료를 상기 건성 시약을 함유한 상기 기소에 운반하는 이동 피펫으로 이루어져 있다.

다른 실시태양에 있어서, 키트는 시료, 특히 한방울의 시료를 수거하고 이동 또는 적용하는 피펫을 포함한다. 제49도에 나타낸 피펫은 시료를 소스(source), 즉 손가락 천자 부위 또는 시험관으로부터 반응 슬라이드의 시료웰까지 운반하기 위한 폴리올레핀 아이드롭퍼형의 시용기로 되어 있다. 적합한 시용기는 모세관강(802)이 있는 스템(stem)과 내부에 구멍(801)이 있는 벌브(bulb)(800)를 포함한다. 스템의 열려진 끝을 통하여 모세관 작용에 의해 미리 표시된 라인(803) 또는 그 이상을 채울 때에 구멍은 커버가 없는 상태로 둔다. 구멍을 손가락으로 막고 벌브를 눌러 시료를 내보낸다. 적합한 실시태양에 있어서, 모세관의 내부는 계면활성제로 처리될 수 있다.

본 발명은 또한 온도 조절 장치, 자성 입자 운동을 일으킬 수 있는 진동 자장 또는 움직이는 영구 자장 발생 장치 및 조사(illuminating) 장치로 되어 있고, 상자성 입자를 함유하는 전혈 또는 혈장의 시료를 받아들일 수 있는 적어도 1종의 건성 시약을 함유하고, 상기 자성 입자 운동을 광학적으로 모니터하고 분석하기 위하여 상기 자성 입자 운동의 결과를 해석하는 장치, 및 상기 시약을 함유하는 기소로 이루어진 혈액 응고 분석을 수행하기 위한 시스템을 제공한다.

[자성 입자 운동]

본 발명에 있어서, 자성 입자는 (1) 진동 자장 또는 (2) 움직이는 영구 자장 또는 (3) 진동 자장 및 정지 영구 자장의 복합 자장 중의 어느 하나의 영향을 받음으로써 운동하도록 유도된다. 이어서 자성 입자의 운동(진동 또는 플리커)은 분석을 수행하는 동안에 모니터된다.

진동 자장은 시약 지지 수단, 예를 들면 분석이 수행되는 실질적인 평평한 표면에 대하여 그 자체가 정체상태인 진동 자장 발생 수단에 의하여 생성된다. 제1도에 나타낸 바와 같이 진동 자장 또는 움직이는 영구 자장은 평평한 표면(500)상에 위치한 자성 입자가 원주상 집적체(601) 및 (602)로 집적되도록 한다. 이러한 집적체는 진동 자장에 의하여 배향 상태(601) 및 (602) 사이의 변화를 일으키는데 이러한 현상은 관찰자의 육안으로도 밝고 희미한 반사광 또는 분산관 사이의 플리커 또는 주기적인 파동으로 관찰된다.

이와 같이, 진동 자장 또는 움직이는 영구 자장의 영향하에서, 확대하여 관찰한 바와 같이 입자는 집적되어 배향에 있어서 거의 90˚의 변화를 일으키는 원통형 또는 원주형을 형성하여 밝고 희미한 반사 또는 분산 가시광을 생성한다.

제8도는 시약 및 자성 입자(501)의 혼합물을 함유한 실질적인 평평한 표면(500) 및 진동 자장 생성 장치(506)을 나타낸다.

제7도 및 제9도에 나타낸 바와 같이 움직이는 영구 자장은 실질적인 평평한 표면의 주 평면에 평행으로, 즉 제7도의 선(502) 및 제9도의 선(504)을 따라 움직이는 영구 자장 생성 장치에 의하여 생성된다. 이 움직이는 영구 자장은 진동 자장에서 관찰되는 것과 비슷한 자성 입자에 있어서의 집적 및 운동 현상을 일으킨다.

제6도에 나타난 것과 같이 발명의 적합한 실시태양에 있어서, 진동 자장 및 정지 영구 자장의 복합 자장이 사용된다. 이러한 실시태양에 있어서 영구 자석(503) 및 진동 자성 생성 수단(505)는 분석이 수행되는 평평한 표면(500)인 반응 지지 수단에 대하여 정체 상태로 지지된다.

응고 반응에 있어서, 자성 입자 운동의 감소는 응고 종결점을 나타낸다. 응고 용해 반응에서, 자성 입자의 운동의 증가는 응괴 용해 종결점을 나타낸다.

[반응 지지 장치]

본 발명의 응고 및 응괴 용해 분석법은 반응 지지 장치 상에서 수행된다. 이 반응 지지 장치는 분석에서 사용되는 시약을 지지하고 자성 입자의 운동의 모니터를 가능하게 할 수 이는 모든 장치일 수 있다. 이러한 반응 지지 장치는 미세 적정판, 그의 균등물, 실질적으로 본 발명에 의하여 제공되는 하기 평평한 표면 또는 반응 슬라이드를 포함한다.

[시약류]

본 발명에서 사용되는 시약류는 여기에서 기재되는 분석법에서 사용되는 것들이다. 이 시약류는 친화성 혼합물 형태로 자성 입자를 함유하는 것을 특징으로 한다. 자성 입자는 건조 시약 1ml당 0.5, 또는 그 이하의 양 내지 50mg, 특히 1 내지 10mg의 양으로 존재한다.

[분석법]

[응고 분석법]

응고 분석법(예, 프로트롬빈 시간)을 수행하기 위한 본 발명의 방법에 있어서 중요한 기소, 인자 및 특성은 다음에 기재된다.

본 발명의 중요한 특성 중 하나는 (i) 실질적으로 또는 필수적으로 평반응 표면인 반응 지지 장치 및 (ii) 시약 및 자성 입자의 편평한 또는 얇은 혼합물을 사용하는 것이다. 시약 및 자성 입자 조성의 표면은 시약-시료 혼합물의 표면 부위(또는 돌출 부위)가 그것의 부피와 비교하여 크도록 배치된다.

상자성 입자를 함유한 건성 시약과 관련한 방법들은 매우 유의성이 없기 때문에 시료가 입방체 또는 구면으로 배열되기 보다는 확산되거나 필수적으로 편평한 형상으로 배열된 건성 시약에 첨가되지 않는한 유용하지 않다. 확산되거나 또는 편평한 형상은 시약의 용해를 촉진한다. 따라서, 더욱 중요하게는 확산되거나 또는 편평한 형상은 모니터될 응괴 형성에 대한 더 큰 시야 면적을 제공한다.

제16도에서 더욱 자세히 기재되는 반응 슬라이드의 모세관 슬라이드와 같은 기하구조가 적절하게 편평한 형상을 만들고 시약을 하우징하며 시료를 분석하기에 이상적으로 적합하다고 하더라도, 단순히 미리 측정된 량의 시료를 상자성 입자를 함유하는 건성 시약을 갖는 고체 표면(즉, 미세적정판 구멍 또는 실질적으로 평평한 표면)에 첨가함으로써 완전하게 분석할 수 있을 것이다. 따라서, 유의성 있는 결과는 반응 슬라이드 없이도 얻어질 수 있다. 본 발명의 이러한 측면에서, 간단하고, 일반적인 반응 지지 장치가 사용된다.

건성 시약은 혈액 또는 혈장 시료에 첨가시 빠르게 용해될 수 있도록 제조되어야 한다는 것은 중요하다. 표면 상에서, 또는 더욱 바람직하게는 모세관에서 또는 거의 모세관 거리로 가깝게 병치시킨 2개의 표면 사이에 있어서의 냉동 건조가 유효하게 작용한다. 이것은 시료의 침투 및 용해를 빠르게 하는 물질 함량이 낮은 집합체를 산출하기 때문이다.

냉동 건조가 건조 상자성 입자를 기재로 하는 PT 시약의 제조를 위하여 가장 좋은 결과를 제공하였다고 하더라도, 실온, 공기, 건조, 대류 또는 다른 형태의 건조 방법도 또한 좋은 결과를 얻기 위하여 사용될 수 있다. 예를 들면, 슬라이드의 기판 위에서 스페이서를 놓고 덮개를 덮어 실시하는 시약의 실온 공기 건조는 자체 분석 건성 시약 함유 성분을 생산할 수 있다.

양호한 분석 결과를 얻기 위하여 사용될 수 있는 시료에 대한 시약 및 자성 입자의 비율은 다양하다. 만약 너무 많은 자성 입자가 있다면, 반응이 일어나는 표면은 매우 어둡고 혼잡하게 될 것이며, 플리커 신호를 해독하기가 어렵게 될 것이다. 만약 입자가 너무 적다면, 플리커 신호는 너무 약하고 신호 및 노이즈의 비율은 낮게 될 것이다.

전형적인 프로트롬빈 시간 반응에 있어서, 트롬보플라스틴 칼슘 시약 0.2ml(200㎕)를 혈장 시료 0.1ml에 첨가한다. 약간의 변이는 분석의 유의성에 영향을 미칠 수 있다. 일반적으로, 액체 시료를 취급하는 기기는 전체 반응 혼합물 300㎕를 사용하여 응고를 분석한다. 적은 양의 액체 시약 또는 시료를 사용함으로써 더 작은 반응 구역을 모니터 할 수 있는 더 고가의 기기가 필요하게 될 것이며 사용량이 소량이므로 피펫팅에러(pipetting error)를 야기할 것이다.

건성 시약 반응 시스템에 있어서, 상자성 입자(액체 1ml당 약 5 내지 50mg)를 함유하는 트롬보플라스틴-칼슘 시약 약 25㎕을 동결 건조하여 건성 시약을 제조한다. 그러나, 1ml당 0.5 내지 5mg로도 성공적으로 양호한 시약을 제조할 수 있고 실제 반응 슬라이드에서는 1ml당 0.5mg보다 적은 양이 사용될 수 있다(하기 참조). 분석을 수행하기 위하여 이러한 건성 시약에 혈장(또는 전혈) 시료 약 25㎕가 첨가된다. 이와 같이, 혈장에 대한 시료의 비율 2:1은 정해진 부피의 시료에서 용질의 비율 1:1로 대체된다.

최종 반응 혼합물 중의 시약의 농도 역시 중요하다. 건성 시약계에서는 액체 시료와의 반응에 앞서 시약을 용해시킬 필요가 있으므로, 시약은 지나치게 농축시키지 않아야 한다. 그렇지 않으면 시료를 첨가했을때 완전히 용해되지 않을 것이다. 시약이 너무 묽을 경우, 종결점이 명확하지 않을 수 있다.

두 자료로부터 얻은 트롬보플라스틴에 관한 데이타를 기초로 할때 아직 뚜렷한 규칙이 설정되지는 않았다. 한 자료에서는 농도를 제안된 기준치 보다 2배 증가시켰을때, 상승된 PT 분석치를 나타냈고 농도를 기준치의 1/4로 줄였을때 저하된 값을 나타냈다. 제안된 기준치의 1/4까지 희석시킨 보다 좁은 범위에 걸쳐 조사한 다른 자료는 반대 경향을 나타냈다.

시약의 칼슘 성분은 특히 중요하다. 칼슘이 없는 경우 시약은 정맥천자를 통하여 주사기로 수집하거나 또는 손가락 찔림 부에서 란셋으로 모은 혈액과 같은, 항응고제가 첨가되지 않은 전혈과 잘 반응할 것이다. 칼슘의 존재시, 시트르산 항응고제를 함유한 관 또는 주사기에 수집한 전혈은 시트르산 첨가 혈액으로부터 준비한 혈장에서와 마찬가지로 분석될 수 있다.

칼슘의 부재시 또는 매우 낮은 칼슘의 농도에서, 시트르산 첨가 전혈 또는 혈장의 프로트롬빈 활성 시간은 상당히 연장된다.

응고는 항응고제의 효과를 극복하는데 불충분한 칼슘이 존재할 경우, 전체적으로 억제될 수 있다. 과량의 칼슘 존재하에서, 프로트롬빈 시간 역시 연장되고 1m1당 25mM를 초과하는 초과량은 분석 효율을 떨어뜨릴 것이다. 그러나, 시트르산 첨가 혈장, 시트르산 첨가 전혈, 항응고제를 첨가하지 않은 정맥천자 수집 전혈, 항응고제를 첨가하지 않은 손가락 천자부 수집 전혈에 대한 건성 시약 분석에서 응고 시간이 가장 짧고 프로트롬빈 작용시간 분석을 행하는데 유효한 칼슘 농도의 범위가 있다. 이 시약에 있어서, (칼슘)범위는 1ℓ당 칼슘 약 8 내지 13몰이다. 그러나, 다른 트롬보플라스틴 시약은 상이한 최적 칼슘 농도를 요할 것이다. 따라서, 8 내지 13mM의 범위가 유일한 일반적인 적정선이다. 최적 칼슘 농도는 1ℓ당 8 내지 18mM 부근, 바람직하게는 8 내지 13mM, 및 가장 바람직하게는 약 10mM이다. 1ℓ당 10mM 전후의 칼슘 농도에서 환자 간의 칼슘 농도차에 기인한 칼슘의 차이는 시험 결과에 영향을 미치지 못한다.

본 발명의 신규 방법은 프로트롬빈 시간 분석에 뿐만 아니라 다른 여러가지 형태의 통상적인 임상용 응괴 분석, 특히 종결점으로서 피브린 응괴의 분석에 유리하게 적용될 수 있다.

기판 반응 슬라이드(예, 도면 제17도에 도시된 슬라이드) 또는 단순히 실질적으로 편평한 표면은 다양한 응집 분석을 행하기 위한 여러가지 건성 시약을 사용한 본 발명에 의해 적용될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 방법은

1. 프로트롬빈 시간(PT)분석을 제공하기 위한 트롬보플라스틴 칼슘 시약 및 자성 입자,

2. 부분 트롬보플라스틴 시간(PTT)분석을 위한 염화칼슘 및 자성 입자를 함유한 부분 트롬보플라스틴 시약,

3. 활성 부분 트롬보플라스틴 시간(APTT)분석을 위한 염화칼슘 및 활성화제 및 자성 입자를 함유한 부분 트롬보플라스틴 시약,

4. 트롬빈 응고 시간(PCT)분석을 위한 트롬빈 시약 및 자성 입자, 또는

5. 피브리노겐 분석을 위한 시약 및 시료의 농도에 있어서 변화를 갖는 분석에 유리하게 사용될 수 있다.

많은 다른 응집 반응에 있어서도 역시 본 발명에 의해 예를 들면, 제17도에 도시된 슬라이드를 사용하는 것이 가능하다.

건성 시약을 사용하는 약간의 공지 프로트롬빈 시간 분석법이 있다. 또한 시약 중에 자성 입자를 사용하는 약간의 프로트롬빈 시간 분석법이 있다. 시약 및 자성 입자를 성공적으로 결합시킬 수 있는 방법이 없었으나 본 발명의 응집 분석에서 상기 방법이 처음으로 제공되었다.

자성 입자 기재의 소수의 유용한 계내에서 단순히 시약을 건조 또는 동결 건조시키려는 시도는 실패할 것이며 이들 계(이들 모두는 액체 성분을 처리하는데 기초를 두고 있음)의 목적은 달성되지 않을 것이다. 자성 입자를 매우 소수의 유용한 건성 시약계에 첨가하는 것은 이러한 방법으로 상자성 입자의 광학적 특성을 분석할 수 없어서 이러한 목적으로 간단하게 채택될 수 없으므로 추가의 개선점을 제공하지 못한다.

[응고 인자 분석]

또다른 바람직한 실시예에서 하기에서 보다 상세히 논의될 제11도 및 제12도는 도시된 반응 슬라이드가 제공된다. 이 실시예는 반투과층(예, 막 또는 겔 층), 모니터 수단을 장착하고 광범위한 여러가지 다른 분석을 행하는데 사용될 수 있는 슬라이드를 제공한다. 제11도에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 의해 제공된 반응 슬라이드는 반응 구역(66)내에 설치된 반투과층(40)이 갖추어져 있다. 이 층은 용액 및 분석 시료로부터 제조된 액체 및 용해된 시료를 흡수하는데 유용하다. 흡수는 반사율 측정에 의해 모니터될 수 있는 막 층에 변화를 유발하여 분석물을 측정할 수 있게 해준다.

이 실시예를 사용할 수 있는 수많은 가능성이 존재한다. 혈액 응집에 관련하여, 다양한 합성 발생원 기질을 사용한 응집 인자의 분석은 많은 신규 방법을 유도할 수 있게 해준다. 몇가지 예로서; 안티트롬빈 Ⅲ, 헤파린, 플라스미노겐, 2-안티플라민 및 인자 Ⅹ가 있다. 보다 신규한 이들 아미도 분해 방법은 키트로서 상업적으로 입수가 용이하며, 이들 합성 기질 방법에 기초한 많은 신규 방법의 수는 꾸준히 증가하고 있다.[예, 파리드 등(Fareed, et al., Clin. Chem. 29/2 225-236(1983년)) 및 스벤젠 등(Svendsen, et al., seminars in Thrombosis and Hemostasis, 9/4, 250-262(1983))].

합성 기질은 효소 절단시 p-니트로아닐린을 방출하는 분자이다. 이것은 담황색을 발색시킨다. 흡수 피크는 반응이 분석되는 540nm 부근에 존재한다. 이 방법을 사용하기 위해서는 분광광도계, 세미-마이크로큐벳, 혈액을 회전시켜 혈장을 분리하기 위한 원심분리기, 37℃의 수조 및 스톱 워치가 필요하다. 초기의 속도를 분석하기 위해서는 전형적으로 37℃로 항온 조절된 큐벳 하우징(housing)을 장착한 광도계가 필요하다.

제11도의 반응 슬라이드를 사용함으로써 사전에 혈장을 분리할 필요없이 합성 기질 분석을 수행할 수 있다. 이 경우에 있어서, 광검출기(광다이오드) 상의 400nm 광학 필터와 함께 혈액 세포 분리를 위한 적절한 막이 사용된다. 시판되는 발색원 합성 기질 S-2251(H-D-Val-Leu-Lys-pN_A2HCl)을 하기 건성 시료과 배합하여 사용하여, 하기의 전혈 분석을 행할 수 있다.

1. 플라스미노겐(전체 유용한 플라스민) 분석용의 조직 플라스미노겐 활성제, s-2251, 및 완충액;

2. 유리 플라스민 분석용의 S-2251, 및 완충액;

3. 알파-2-안티플라스민 분석용 플라스민 및 S-2251, 및 완충액;

4. 조직 플라스미노겐 활성제(t-PA) 분석용의 플라스미노겐, 피브린 절편, S-2251 및 완충액.

본 발명의 이 실시태양은 자성 입자의 존재가 필요하지 않다. 그러나, 이들은 예를 들면, 제12도에 도시된 반응 공간(40)에 위치됨으로서 여기에서, 이것들이 혼합화(mixing)를 증진하는데 유리하게 사용될 수 있다.

[응괴 용해 분석]

상기한 바와 같이, 본 발명은 또한 응괴 분해 또는 응괴 용해에 기초한 분석을 수행하는데 유용하다.

혈액 용해 분석 형태는 여러가지의 형으로 진행되며 여러가지 목적에 사용되어 왔다. 다양한 이들 분석들이 하기되어 있다. 이들 분석법 모두가 동일한 생화학 변수를 분석하지는 않는다. 많은 것이 다른 방법에서 얻은 결과와 관련없는 결과를 나타낸다.

진성글로블린 용해 시간-이 시험은 환자의 혈장을 산성화하여 피브리노겐 및 피브리노겐 분해에 활성인 성분을 침전시키는 것에 기초한다. 이어서 침전물을 완충액 중에 재용해시키고 응고시킨다. 37℃에서 이 응괴가 완전히 용해 또는 분해되는 시간은 진성글로블린 용해 시간이라 한다. 3 내지 4시간의 정상 진성글로블린 용해 시간 범위는 과량의 피브린이 분해된 환자에 있어서는 2시간, 임상적으로 과대한 정도의 출혈을 하는 환자에 있어서는 30분까지 단축될 수 있다.

묽은 혈액 또는 혈장 응괴 용해 시간-이들 방법은 환자의 혈장 또는 전혈을 희석하고 시료를 트롬빈으로 응고시키고 37℃에서의 시료의 응괴를 관찰하는 것을 포함한다. 정상 개체에서는 2 내지 24시간 또는 그 이상의 넓은 범위에 걸쳐 번한다.

피브린 플레이트법-이 방법은 시료로서 혈장 또는 그의 진성글로빈 분획을 사용한다. 시료를 표준화된 피브린 응괴의 박막을 함유한 플레이트 상에 놓는다. 17 내지 20 시간의 배양후, 용해 면적을 분석한다. 이 분석법은 정확한 것으로 보고되고 있으며, 피브린 분해 활성, 플라스민 및 플라스미노겐을 분석하는데 사용되어 왔다. 이 시험 방법은 시험시간이 너무 길어서 응괴 용해 요법을 모니터하는데는 유용하지 않다.

표지된 피브린 기질의 용해-이 분석법은 피브린 상의 방사성 동위 원소 표지 또는 형광 표지를 사용한다. 피브린이 용해 과정 동안 분해될때, 단편들은 방출되고 이것들은 정량적으로 분석될 수 있다. 이 분석은 1 내지 2시간 내에 수행된다.

혈전탄성묘사법-이들 방법은 응괴의 전단 탄성을 분석하는 여러가지 형태의 기구를 이용한다. 이들 방법들은 일반적으로 용해 분석을 수행하는데 많은 시간이 걸린다.

카제인 분해법-우유에서 발견되는 단백질인 카제인은 효소 플라스민에 대한 기질로서 작용할 수 있다. 형광 또는 방사성 표지를 사용하여 카제인 분해 속도를 분석함으로서 이 방법은 플라스미노겐 활성제, 플라스미노겐 및 플라스민에 대해 분석하는데 이용될 수 있다.

상기 방법들은 콴(H.C. Kwaan in Disorders of Fibrinolysis, Medical Clinics of North America 1972 : 56, 163-176)에 의해 검토되었다. 상기 방법중 어느 것도 사용하기 편리하지 않으며, 일반적으로 이들 방법들은 전혈 분석에 채택될 수 없다. 어떤 것들은 매우 느려서 결과를 얻는데 많은 시간을 요한다. 어떤 것들은 고가의 장치를 필요로 한다. 이들 방법은 일반적으로 t-PA, 스트렙토키나아제, 유로키나아제 등과 같은 약물로 응괴 용해 치료를 받는 환자를 실제 시간 모니터하는 데에는 적합하지 않다.

응괴 용해와 관련된 생화학적 성분을 분석하는 보다 최근의 방법은 플라스민에 대한 기질로서 작용하는 아미노산의 에스테르를 사용한다. 이들 합성 기질은 효소 플라스민에 의해 절단될때 발색단 또는 형광단을 방출하고 모니터될 수 있는 색(또는 형광)을 발색(광)시킨다.

아미노산 에스테르 또는 아미도분해 방법 및 또는 카제인 분해 방법들이 비교적 특이하고 플라스민에 대한 기질이 포함되나, 피브린이 실제의 기질이고 따라서 피브린에 기초하지 않는 분석 방법은 특이적이지 않다는 점이 과학 문헌에서 몇가지 지적되었다. 그럼에도 불구하고 특히 아마도 분해법이 용인되고 있다.

본 발명은 또한 최초로 상기 종류의 방법을 사용하여 전혈 분석을 행함으로서 이러한 방법을 사용하는 편리함을 증대시키기 위한 요소를 갖춘 반투막층을 제공한다. 응괴 용해에 관련된 기타 분석법은 피브린 분해산물(FDP) 또는 응괴가 용해될때, 분해된 단편의 분석을 포함한다. 이들로는 먼저 면역분석법이 있다. 면역분석법은 피브린 용해에 관련된 다른 인자를 분석하는데 역시 사용될 수 있다. 그러나, 면역분석 결과들은 손상되고 생화학적으로 억제된 것들이 여전히 탐지될 가능성이 있기 때문에 분석된 생화학적 종류의 대사적 또는 기능적으로 활성인 농도와는 대한 정확한 상관 관계를 갖지 않을 수도 있다.

응괴 용해 분석을 개선하기 위한 여러가지 노력들에는 여러 시간 동안 관을 앞뒤로 진동시켜서 이 관내의 응괴가 용해하도록 돕고, 회수될 로트로부터 연속적으로 방출되는 용액을 충분한 양 수집하여 두 전기적 접촉물 사이에서 회로를 끝마침으로서 응괴 분석의 종결시 종결점을 신호화함으로써 탐지하는 장치가 포함된다[H.J. Wilkens and N. Back, American Journal of Clinical Pathology 66, 124-131(1976) 참조]. 응괴가 용해함에 따라 이 응괴로부터 방출된 기포의 생성을 이용하여 20년 전에 개발된 반자동 응괴 용해 분석법이 여전히 사용되고 있다[D. Collen, G. Tytgat, and M. verstraete, American Journal of Clinical Pathology 21, 705-707(1968년) 참조]. 보다 최근의 개선된 방법에 있어서는 플레이트 상에서 피브린의 절단 박층의 환형 구역을 정확하게 분석함으로써 피브린 플레이트법이 정교하게 한 것이 포함된다[J. Jespersen and T. Astrup, Haemostasis 13 : 301-315(1983년) 참조].

피브린 용해 분석은 최근에 미세정량 플레이트 내에서 행해오고 있으며 응괴가 분해될 때 광학 밀도를 분석하여 탐지할 수 있는 컴퓨터 장착 미세정량 플레이트 판독기를 사용하여 자동화되었다[D.P. BeebeD.L. Aronson, Thrombosis Research 47 : 123-128(1987년) 참조]. R.H. Carlson, R.L. Garnick, A.J.S. Jones 및 A.M. Meunier는 보다 최근에 완충액 중의 t-PA농도를 분석하기 위해 소형 원심분리 분석기 중의 표준화 응괴에서 행한 혼탁도 분석(흡광도 대 시간)의 이용 가능성을 입증하였다[Analytical Biochemistry 168, 428-435(1988년)참조].

상기 유용한 방법 중 어느 것도 t-PA분석, 플라스미노겐 분석 등과 같은 응용에 있어서 전혈 시료의 실제 시간을 모니터하는데 편리하지 않다. 본 발명에 의해 제공된 방법에 의해 플라스미노겐 활성제(t-PA, 스트렙토키나아제, 유로키나아제 등), 플라스미노겐, 플라스민, 억제제 등과 같은 물질들의 특정 농도를 분석하는데 건성 시약을 사용한 분석에 기초한 편리하고 신속한 전혈 응괴 분해를 수행할 수 있다.

분석은 여러가지 방법으로 사용될 수 있다. 즉,

1. 외생 응괴 용해에 기초한 방법-피브린(피브리노겐-트롬빈 반응)으로부터 제조한 표준 응괴를 건성시약 형태 주에서 상자성 입자와 혼합시켰다. 이 건성 시약은 또한 고농도의(플라스미노겐 활성제 분석용)플라스미노겐과 같은 다른 인자를 함유할 수 있다. 전혈 시료를 첨가하고, 상자성 입자 운동을 상기한 바와 같이 모니터하였다. 응괴로부터의 입자의 방출은 용해의 개시를 나타내며, 초기 단계의 용해의 동력학 뿐만 아니라 이 개시에 도달하는 시간은 분석되는 용해성 입자의 농도에 비례한다.

2. 내생 응괴 용해에 기초한 방법-트롬빈(또는 트롬빈 보다 헤파린에 감수성이 적은 아트록신과 같은 트롬빈 유사성 뱀독), 상자성 입자 및 가능하게는 다른 성분을 함유한 건성 시약 슬라이드를 사용하였다. 환자의 혈액 시료를 첨가하였다. 이 혈액은 환자의 피브리노겐에 미치는 트롬빈의 영향 때문에 응괴를 형성한다. 이어서 표준 응괴 대신에 환자 자신의 응괴에 대하여 분해 분석을 행함으로서 환자의 피브린에 대한 정보(예, 공지 양의 t-PA에 의한 용해에 대한 그의 감수성)를 얻음으로써 용해 분석을 수행한다.

본 발명의 신규한 점은 응괴 내에 엉긴 자성 입자를 사용하는 것에 관한 것이다. 응괴가 용해됨에 따라 보다 많은 자성 입자가 유리되어 운동(진동)하게 되고, 섬광 신호가 증가한다.

이 방법에 있어서, 반응 슬라이드 및 자성 입자를 사용하여 플라스미노겐 활성제와 같은 응괴 용해 촉진제를 분석하는 것이 가능하다. 예를 들면, 제10도에 나타낸 바와 같이, 전형성 피브린 응괴, 플라스미노겐 및 자성 입자를 함유한 건성 시약 슬라이드를 제17도에 나타낸 반응 슬라이드 배치 내에서 편리한 t-PA 분석을 행하는데 사용하였다. 이것은 또한 적합한 용기의 표면 또는 내에서 반응 슬라이드가 없이 동일한 건성 시약 및 별도의 자기장을 사용하여 행할 수 있으나 상당히 큰 어려움이 있다.

제10도에 있어서, 전혈 t-PA 분석법을 나타내었다. 종결점은 섬광 신호가 역치값 이상으로 증가하거나 또는 뚜렷한 기울기 변화를 일으키기 시작하는 점이다. 전체 시간(시발점부터 종결점까지)는 t-PA의 농도에 반비례하며 고도의 재현성을 갖는다. 동일한 분석법은 측정용의 적절한 표준 커브를 사용함으로써 기타 플라스미노겐 활성제를 정량하는데 사용될 수 있다.

유사한 접근 방법은 전혈 시료를 사용하여 플라스미노겐 또는 전체 유용한 플라스민을 탐지하기 위한 것과 같은 기타의 분석에 사용해도 좋다. 플라스민 탐지의 경우에 있어서, 자성 입자를 함유한 슬라이드 및 전형적인 피브린 응괴를 사용하였다. 플라스미노겐 탐지를 위해, 시약으로서 플라스미노겐 활성제가 또한 필요하다.

[자성 입자]

반자성인 물질은 자석에 대한 인력에 끌리지 않고 반발될 것이다. 상자성은 원자 또는 분자가 전체적으로 자석으로서 작용하도록 하는 원자 또는 분자 내·비 공유 전자의 존재에 의해 물질에 부여된 특성이다. 자장내에 위치될 때, 이들 미세한 개개의 자석들은 스스로 정렬하고 자기장 방향으로 끌어당긴다. 철(강)자성 물질은 동일한 방향으로 정렬된 많은 수의 강자성 원자를 함유한 ''도메인(domain)''을 형성하는 강자성 물질이다. 자장을 갖는 철(강)자성 물질에 대한 상호작용의 크기는 다른 상자성 물질보다 훨씬 더 크다. 원소 철, 니켈 및 코발트는 철(강)자성 물질이다. 본 발명의 명세서를 통해 사용된 용어 설명에 있어서, 자성 및 철(강)자성이란 용어는 상호교환적으로 사용되었으며 철(강)자성 물질을 포함한다.

본 발명의 실시예에 있어서, 적절한 상자성 입자를 사용하는 것이 중요하다. 불활성, 자성의 성질 및 크기를 조합하는 것이 적합하다. 입자가 불활성이고 반응에 영향을 미치지 않는 것이 중요하다.

자기 특성의 중요성을 설명하자면, 자철광(Fe₃O₄)은 Fe₂O₃보다 더 강자성이고 건성 시약 및 자성 입자와 보다 적합한 조합을 이룬다. 자성 라텍스 입자[예, 세라딘(Seradyn, Inc.)사 제품]도 역시 사용될 수 있으나 이것들은 자성이 약해서 전혈 분석에 양호한 시약을 구성하지 못한다.

자성 입자의 크기도 역시 중요하다. 이 입자들은 일반적으로 직경이 5미크론 미만이여야 한다. 1미크론 입자 이하의 작은 입자는 큰 입자 보다 더 잘 작용한다. 예를 들면, 0.7미크론 입자가 잘 작용한다. 입자들은 쉽게 가라앉지 않아야 하며 최선의 결과를 위해서는 교질 크기에 근접해야 한다. 작은 크기의 입자가 시약 혼합물 중에서 더 쉽게 분산되고 더 쉽게 자장에서 이동하여 더 쉽게 반응 동안 모니터된다.

일견 빛의 파장 보다 더 적은 입자들은 이들 입자가 탐지될 수 없을 것같이 보이기 때문에 잘 작용하지 않을 것으로 보이나, 매우 작은 입자를 사용할 때 조차도 적절한 형태의 적용 자장은 쉽게 관찰될 수 있는 집합체를 나타낸다. 예를 들면, 피셔법에 의해 측정한 0.3미크론(0.875nm) 평균 직경을 갖는 입자들은 875nm에서 피크를 방출을 하는 적외선 LED로부터의 빛으로 조사했을때 잘 작용한다. 상자성 입자의 농도는 통상 건성 시약 혼합물을 제조하는데 사용되는 트롬보플라스틴 칼슘 시약(또는 기타 시약) 1ml당 약 5 내지 50mg의 범위 이내이여야 하고 여기서 이 시약은 상자성 입자를 첨가하기 전 응집 시험을 수행하기에 충분한 농도이다.

PT 시약 중에서 잘 작용하는 입자들은 자철광(Fe₃O₄)이다. 니켈(Ni) 입자도 거의 자철광 만큼이나 잘 작용한다. 산화제이철(Fe₂O₃) 또한 작용한다. 철 입자(Fe)는 자성이 너무 강하므로 약한 종결점을 탐지함에 있어서 Fe₃O₄만큼 잘 작용하지는 않는다. 기재된 신규 발명에 사용될 수 있고 기재한 응용에 대해 작용할 몇가지 자성(상자성 또는 초상자성) 입자들은 전적으로 다른 목적에 실제로 사용된다. 예를 들면, 자성 라텍스구는 통상 항원-항체 반응을 수반하는 응집 분석에 일반적으로 사용된다. 다른 자성 입자들(예, 참고 번호9)은 항원-항체 반응에 있어서 분리를 위해 사용되는 것들이다.

최선의 건성 시약을 구성하는 자철광의 입도는 평균 입도를 결정하는 피셔법(Fisher method)을 사용하여 제조업자에 의해 특성화된다. 이 방법에 의하여, 평균 크기는 0.3미크론이 된다. 입자들을 트롬보플라스틴(또는 트롬보플라스틴-칼슘) 용액 중에 현탁시킨후, 보다 무거운 입자들은 가라앉게 한 후, 더 가벼운 분획만을 건성 시약을 제조하는데 사용한다. 따라서 평균 입도는 0.3미크론 이하일 것으로 추정된다.

건성 시약을 제형화하는데 어느 입자를 사용하는가에 따라 상당한 농도 범위가 존재하나, 상기의 입자들은 통상 약 25mg/ml로 트롬보플라스틴 용액에 첨가된다. 보다 가벼운 분획을 제거한 후, 전체 입자 용적의 약 80%를 남기고 전체 입자 용적의 약 20%를 건성 시약 중에 첨가하였다. 따라서, 약 5mg/ml의 Fe₃O₄가 실제의 건성 시약에 사용되는 것으로 믿어진다. 건성 시약에 있어서, 약 0.5 내지 50mg/ml 또는 0.5 이하가 사용될 수 있다.

최종 건성(또는 동결 건조) 시약을 주의깊게 현미경 및 마이크로메터로 측정한 결과, 시약이 상하 수평 표면(커버 및 기판)상의 코팅과 같이 반응 슬라이드 상에 존재하였다. 폴리에스테르 커버, 폴리에스테르 기판 및 0.007인치 두께 스페이서를 사용하여, 하부 표면(기판)상의 건성 시약 코팅은 일반적으로 0.0015인치 두께 미만이며 0.0001인치 정도로 얇다.

상부 표면(커버)상의 건성 시약 코팅은 약 0.0005인치 내지 0.0001인치 이하의 범위이다. 이 기술을 사용하면 측정하기 어려운 상부 표면상을 코팅시킬 수 있다.

때때로, 본질적으로 모든 산화철 입자들은 시약의 하부 표면에 위치한다. 이 입자들은 이들이 시약 중에서 군집한 융기물 또는 산(또는 작은 석순상 또는 종유석상으로서 잔류한다. 또한, 이 시약은 긁었을 때 왁스 처럼 보이나 물의 첨가시 또는 심지에 고습도에서 즉시 용해하는 비교적 균일한 피막을 형성한다. 필름 두께는 추가의 석순상 또는 종유석 상에 의한 것을 포함한다.

비교적 평평한 표면 상에서 시약-시료 혼합물을 사용하여 분석한다는 것이 중요하다. 편평 표면은 혼합물이 쉽게 관찰되도록 분포되어 입자의 섬광 현상이 충분히 유리하게 관찰될 수 있다.

작은 웰 또는 함몰부는 건성 시약을 위치시키고 시료를 고정시키는데 유리하게 사용될 수 있다. 그러나 어느 경우에 있어서나, 시료는 최선의 결과를 위해서는 시료를 정확하고 정교하게 측정하고 피펫팅하여야 한다[스스로 시료를 측정하도록 배치되어 위치한 모세관을 갖는 평형 플레이트 배치(예, 반응 슬라이드)가 특히 바람직하나 필수적이지는 않다].

표면 반사율이 높을 경우, 배면 반사율은 저 반사성 표면보다 더 높아도 좋다. 어떤 표면도 작용하나 신호가 약할 경우 저 반사성 표면이 더 양호하다.

시약의 첨가에 앞서 적합한 계면활성제로 표면을 전처리하는 것은 표면과의 접촉 각도를 낮춤으로서 시약을 분산시키기에 바람직하다. 계면활성제(예, 계면활성제 또는 세저제)는 달리 필요치 않다. 평행 플레이트 배열이 건조에 앞서 시약 함유 기소로서 사용될 경우, 시약 용액은 증류수 중의 0.1% Triton X-100으로 표면 전처리 후 보다 신속하게 흐를 것이다.

반응 구역의 넓은 영역을 관찰하는 것은 본 발명에 의해 제공되는 고도의 정확한 결과를 얻는데 중요하다. 편평 반응 구역의 매우 좁은 영역이 관찰될 경우, 결과의 유의성이 매우 낮다.

예를 들면, 편평 반응 구역의 돌출된 전체 영역 100mm²중 5 내지 10mm²만이 모니터될 경우, 결과의 유의성이 매우 낮다. 반응 구역이 넓을 때, 반응이 관찰되는 영역 즉, 전체 돌출 부위(반응 혼합물 25μl를 함유한 반응 슬라이드에 대해 계산한 것이며 약 100mm²의 가시 반응 부위(돌출 부위)를 계산한 것)의 20-50%가 관찰될 때, 결과의 유의성은 매우 높다.

전체의 돌출 영역에 대한 범위는 구체적으로 연구되지 않았다. 반응 혼합물의 부피에 관련된 돌출 영역의 크기가 그 자체의 돌출 영역의 넓이 및 크기 보다 더 중요할 것으로 예측된다.

돌출 영역은, 반응 구역이 적을 경우, 매우 작을 수 있으나 궁극적으로 관찰의 용이성에 의해 제한되며 관찰될 전체 입자 보다 작을 것이다. 만약 돌출 부위가 매우 넓을 경우, 전체 부위에 걸쳐 반응이 동시에 시작되기는 어려울 것이다. 섬광 형태를 관찰함으로써 얻은 데이타는 중합 피브린의 형성이 전 부위에 걸쳐 정확히 동일한 시간에 일정하게 일어나는 일이 거의 없음을 나타내기 때문에 넓은 부위를 관찰하는 것이 최선이다.

이 관찰 부위가 반응 구역의 돌출 영역 내에 집중될 경우 결과는 일반적으로 양호하다. 궁극적인 관찰 영역은 반응 구역의 전체 돌출 부위를 관찰하는 것이다. 전체의 돌출 영역을 관찰하는 것은 동일한 부위의 중앙의 40 내지 50%를 관찰하는 것보다 의외로 양호한 결과를 나타낼 수 있다.

진동하는 밝고 어두운 부위로서 나타나는 상자성 입자에 있어서 시간이 변함에 따라 방향을 변화시키기 위해, 움직이는 자장이 필요하다. 자장 선 방향은 편평 반응 구역의 수직 내지 수평 및 평면에 대해 적은 각도(또는 평행으로)로 순환해야 한다. 적은 이 각도는 임의의 각도일 수 있으나 입자 방향 극단에 대해 0°및 90˚가 최대 신호를 나타낸다. 이론상, 80°및 85°가 사용될 수 있으나 신호는 작아질 것이다.

이 움직이는 자장을 사용하는 목적은 입자 방향 변화의 충분한 주기내에서 입자를 고상 지자체 표면에 수직 및 별도로 표면에 대하여 편평하게 이동시키기 위한 것이다. 전자의 방향은 위에서 관찰할때 밝게 나타나며 후자의 방향은 어둡게 나타난다. 진동 또는 반복되는 빛의 강도는, 추측하기로는 응집 반응(피브리노겐의 중합화)으로부터 형성된 피브린 중합체 내의 몇몇 입자의 내포에 기인하여 응괴가 형성되기 시작함에 따라 감소한다.

장의 세기는, 전혈 시료가 사용되어 응집 종결점이 탐지되도록 할 때에도, 입자 내의 관찰 가능한 방향 변화를 갖기에 충분해야 한다. 전혈의 존재는 입자 운동으로부터 양호한 광학 신호를 얻기 어렵게 한다.

섬광 현상을 일으키는 자속 강도는 혈장에 대해 약 5가우스 및 전혈에 대해 약 10가우스 이상이어야 하며 20 내지 600가우스에서 아주 효과적이며 그 이상일 수도 있다. 따라서 5 내 600가우스 및 그 이상의 자속 강도를 사용할 수 있다.

바이어스 자석이 반응 구역 내의 반복 간격으로 대략 매 0.030인치마다 +20가우스 및 -20가우스에서 자속 강도 피크를 생성하는 제5도에 나타낸 배열을 사용할때 최상의 분석을 행할 수 있다. 전자속 밀도는 전류를 반응 구역의 중앙 부위에서 +60°내지 +90°가우스의 피크에 걸쳐 발생시킬때 상기 전자기 핵의 중앙에 위치한다. 또 다른 전자석은 또한 동일한 바이어스 자석을 사용할 때 뛰어난 분석 결과를 나타낸다. 이 전자석은 +100 내지 +120 내지 +130 가우스의 자속 밀도를 생성하였다.

자장 방향의 변화에 대한 주파수는 중요하다. 이 주파수가 0.25헤르쯔 미만일 경우, 종결점이 단지 2초 남짓한 시간 내에 읽혀지므로 종결점의 정확도는 낮아질 것이다. 주파수가 약 4헤르쯔 보다 높을때, 종결점 탐지에 있어서 감도는 낮을 것이며 따라서 역시 정확도가 떨어질 것이다. 약 1헤르쯔의 주파수가 양호하다. 이것은 신호 피크 사이의 간격을 0.5초로 허용하며 양호한 정밀도를 갖는다.

편평 반응 구역의 평면에 있어서,예를 들면, 반응 구역이 설정되는 표면의 밑(또는 위)에서 영구 자석을 회전시킴으로써 얻어지는 것과 같은 자장 방향의 회전은 건성 시약계를 사용하면 고도의 유의성을 가진 종결점을 생성하지 못할 것이다. 예를 들면 아들러(Adler)에 의해 사용된 바와 같은(미합중국 특허 제3,650,698호 및 미합중국 재특허 제27,866호 참조) 회전자석법은 입자를 중앙에 밀접하게 이동시키는 상자성 입자에 소용돌이 비슷한 효과를 가진다. 이 ''소용돌이''는 응괴 형성 순간에 그의 운동을 전체 또는 부분적으로 중단시킨다. 이 효과는 고상 시약에는 적합하지 않고 본 발명의 건성 시약을 사용할 때 유의성의 문제가 있다. 건성 시약으로 종결점을 얻기 위한 반복된 시도는 회전 자석법을 사용하여 낮은 종결점 유의성을 나타냈다. 뿐만 아니라, 때때로 종결점은 입자의 갑작스런 응집에 의해 나타낸 바와 같이 얻어질 수 있으나, 응집체는 탐지를 불확실하게 하면서 회전하는 자장에서 여전히 회전할 것이다.

시간 변화에 따른 자장은 여러가지 방법으로 얻어질 수 있다. 예를 들면, 반응 구역이 표면에 위치될 때 다음의 배치가 가능하다.

A. 표면을 통과하는 그의 자장 선을 갖는 표면의 아래(또는 위)에 위치된 영구 자석극(극돌) 또는 에너지를 갖는 전자석을 표면에 평행인 직선을 따라 전후로 이동시킨다. 이어서, 용액 시료의 첨가시, 건성 시약 및 자성 입자의 혼합물이 각각 자석이 통과할때 ''섬광''을 발생하는가를 관찰한다. 액체 시료의 부재시, 자성 입자는 건성 시약 내에서 이동하도록 유리되지 않을 것이며, 기본적으로 섬광 신호가 관찰되지 않을 것이다. 이것은 제7도에 도시되었다. 제7도의 a 및 b는 실질적으로 시약과 자성 입자(501)의 조합을 적재한 편평 반응 표면(500)을 나타낸다. 영구 자석(503)은 방향(502)로 이동된다.

B. 에너지를 가했을때, 자석이 표면을 통과하는 자장 선을 생성하도록 표면의 아래(또는 위)에 바람직하게는 철(강)자성 핵을 갖는 전자석을 위치시킨다. 전자석을 키거나 끌때, 건성 시약 및(시료를 첨가한) 자성 입자의 혼합물은 섬광을 내는 것이 관찰된다. 이 방법은 제8도에 도시하였으나 극명하지 못하므로 직선으로 전후 운동하는 동일한 자석 보다 낮은 신호수준을 나타낸다.

C. 표면을 통해 통과하는 자장 선을 갖는 표면의 아래 또는 위에 위치된 영구 자석 또는 전자석을 원형, 타원형 또는 동일한 반복 궤도 내에서 표면에 대해 평행하게 이동시킨다. 이는 섬광 형태의 발생을 유발한다. 이것은 제9도에 도시되었다. 제9도 a 및 b는 실질적으로 편평한 표면(500)에 대하여 영구 자석(503)의 운동(504)을 나타낸다.

D. 편평한 얇은 바이어스 자석(예, 자석의 표면을 따라 반복될 줄무늬 형태로 정렬된 다수의 극)을 갖는 띠 또는 테이프 영구 자석을 표면의 아래에 직접 위치시키고 이것 아래에 위치한 전자석에 순환적으로 에너지를 가한다.이것은 제5도에 도시하였다.시료를 첨가할 때 건조 시약은 간단히 용해되어 자성 입자를 방출한다. 자성 입자는 A, B, C, E 및 F의 경우에 있어서와 마찬가지로 미소 집적물 또는 무더기 중에서 자체 배향된다. 이 입자들은 전자석에 에너지를 가했을때(표면에 대해 평편한), 바이어스 자석 및 표면에 수직 (또는 급경사)인 스탠드의 자장 선을 따라 자체 배향된다. 이것은 입자가 섬광을 내는 이외에도 바이어스 자석의 자장 선을 따라 집중되는 경향이 있다는 점에 있어서 상기 A, B 또는 C에서 생성된 형태와는 어느 정도 상이한 특징적인 형태의 섬광을 발생시킨다.

E. 영구 바이어스 자석(편평한 원통형 또는 기타 편평한 기하학적 모양)을 자성 입자가 위치된 표면 및 서로 접해 있는 극을 가진 전기 자석의 아래에 위치시켜 자장 선의 방향에 대해 수직으로 통과하게 한다. 이것은 제6도에 도시하였다. 제6도 a 및 b는 실질적으로 편평 표면(500) 및 진동하는 자장 장치(505)에 근접해 위치된 정지 영구 자석(503)을 도시한다.

F. 가장 극명한 섬광은 A 및 C에서 얻어진다. B, D 및 E는 이동 부분을 필요로 하지 않고 이 셋 중 B가 효율이 가장 적다. 섬광 형태를 생성하는 방향의 기본 원리가 뒷받침 되는 한, 기타의 자석 및 기하 구조의 조합을 이용해도 좋다. 예를 들면, 영구 자석의 극은 그의 궤적의 끝에서 수직 선을 따라 상하로 움직일 것이다. 자성의 극은 반응 혼합물이 위치될때 표면의 바닥에 근접하여 존재한다. 바닥에 그의 궤적이 존재할때, 이것은 충분히 멀리 이동하여 자장 선이 입자 운동을 초래하도록 표면을 통해 더 이상 교차되지 않는다.

[입자 운동 모니터링]

광원은 자성 입자의 운동을 모니터하는데 사용될 수 있다. 이 광원은 양호한 광학 신호, 반사되거나/또는 산란된 광신호를 발생하기에 충분한 밝기를 가져야 한다. 빛이 잘 들어오는 방 또는 햇빛이 비치는 방에서의 가시적 관찰은 만족할 만한 것이나 자동화 시스템에는 적합하지 않다. 파장은 이것이 상자성 입자에 의해 배면 산란기 위 및 이것을 넘어서까지 반사되거나 산란되는 한 중요하지 않다.

635nm의 파장에서 피크를 발생하는 갈륨 포스피드 LED상의 휴렛트 팩카드(Hewlett Packard) 갈륨 아르세니드 포스피드와 같은 초광도 LED가 적합하다. 875nm의 파장에서 피크를 발생하는 TRW OP290A 갈륨 알루미늄 아르세니드 LED와 같은 적외선 LED가 보다 바람직하다.

광원은 D.C에서 작동하든지 또는 진동하는 방식으로 작동하는지에 상관없이 이상적으로 안정해야 한다. 입자 배향 주기 동안 ''밝고'' ''어두운'' 피크 신호의 측정이 점차 소멸되는 응고의 개시 결과로서 피크간의 거리를 좁게 하여 정확히 행해지기 위해서는 안정도가 필요하다.

빛이 적절한 각도에서 측정되는 것 또한 중요하다. 반응 혼합물이 위치되었을때 표면이 투명할 경우, 반응 혼합물을 통한 투과에 의해 섬광 효과를 측정하는 것이 가능하다. 이 경우에 있어서, 광원 및 검출기는 시각 배치 선을 따라 취하고 반응 혼합물은 이들 사이에 위치할 것이다. 그러나, 이 방법은 자석 또는 온도 조절 장치를 설치할 공간이 적다.

보다 실질적인 배열은 제5도에 도시된 바와 같이 반응 혼합물로부터의 빛의 반사 또는 산란에 의한 섬광 효과를 측정하기 위한 것이다. 이 배열에 있어서, 광원은 검출기가 반응 혼합물을 관찰하는 곳의 각도와는 (수직으로부터 표면까지의) 다른 범위의 각을 생성하도록 반응 혼합물을 조사하는데 사용된다. 이것은 (상기 범위의 각도와 동일한) 반사 각도에서 일어나는 섬광을 피하기 위한 것이다. 통상의 작용에서는 반응 혼합물 위에 검출기를 위치시키고 반응 혼합물을 수직에 대해 약 45˚의 각도로 돌출된 빛으로 조사한다.

근접점 유래의 빛의 강도는 거리의 제곱에 반비례한다. 통상의 빛 방출 다이오드는 빛의 콘을 생성한다. 이 콘의 가장 강한 부위는 반응 혼합물을 조사하는데 바람직하다. 이 강한 ''콘 내의 콘''은 전체의 반응 구역을 과부족이 없이 이상적으로 조사해야 한다. 반응 구역으로부터 멀리 LED를 이동시키는 것은 콘을 분산시키고 반응 구역에 있어서 빛의 평균 강도를 감소시키는 경향을 가질 것이다. LED를 보다 가깝게 이동시키는 것은 콘을 집중시키고 반응 구역 주위에서 빛의 강도를 감소시킴으로서 이 구역으로부터 유용한 신호를 약하게 할 것이다.

시약에 의해 생성된 섬광 현상을 모니터하기 위하여, 결합된 D.C와는 반대로 증폭기에 연결된 A.C.인 광 검출기로부터의 신호를 사용하면 최상의 결과가 얻어진다. 증폭 신호에 연결된 A.C.로부터 큰 변화가 일어나는 순간으로부터 시료를 시약을 함유한 반응 구역으로 주입되는 시간을 측정할 수 있고 이로써 분석이 시작되는 시간을 동정한다. 이에 앞서, 자장은 미리 설정된 주파수(즉, 1 또는 2Hz)에 따라 변화된다.

초기의 신호를 분석한 후, 관찰된 다음의 신호는 섬광 현상에 의하여 진동한다.이 A.C.연결 신호는 작게 출발하여 몇초 이내에 거의 일정하게 유지되는 정도까지 증폭 또는 약간만 증폭되어 이후에는 단지 응괴가 형성되기 시작할 때까지 소멸하지 않는 정도로 된다. 제3도 참조.

이어서,이 감소된 신호를 종결점 또는 응괴 형성 순간을 측정하는데 사용하였다. A.C.신호의 세기는 통상한 피크(즉,양성 피크)가 발생된 직후 읽음으로서 측정된다. 따라서 각각의 피크(양성 또는 음성) 및 다음 피크 사이의 차이가 측정된다. 제4도는 이러한 시간 연장 관찰을 도시한다.

이어서 이들 차이 값은 차이 값이 언제 감소하는가를 관찰하도록 모니터 된다. 이것은 응집의 개시에 대응한다. 다음에 발생되는 것은 응괴가 보다 충분하게 형성됨에 따라 값이 신속하게 감소한다.

역치 기준은 분석을 위한 개시점 및 종말점을 측정하기 위한 신호에 적용시켰다. 개시점을 측정하기 위해, 진동에 의해 또는 주변의 방의 빛의 변화에 의해 생성되는 것보다 더 큰 신호 수준이 요구된다. 주변의 빛의 변화는, 실질적으로 광도계 검출기와는 달리되었으나 장치의 틈 또는 구멍을 통한 유출로 인하여 적은 영향을 미친다. 개시점 역치는 시료 통과 빛의 산란 및 흡수(반사)에 기인한 상당한 신호가 여전히 존재하는 이 배경의 수준 이상으로 설정하였다.

종결점을 정하기 위해, 적어도 10초 및 바람직하게는 15 내지 30초 동안 존재하는 피크간 높이의 붕괴를 동정하였다. 예를 들면, 8% 높이 및 15초 지속 시간에 있어서 붕괴를 선택했을 경우, 이들 기준을 다 만족시킴으로서 붕괴에 곧바로 선행하는 마지막의 피크가 응괴 형성의 개시에 대해 가장 근접한 동정 가능한 순간으로 결정된다. 즉, 15초의 간격 동안에 피크높이가 8%에서소멸하고 이 간격 동안에 재차 증가하지 않을 경우, 종결점이 얻어진다.

2% 또는 5%의 역치를 선택하는 것은 약한 종결점을 탐지하는데 있어서, 15 또는 10% 보다 더 민감한 기준이 될 것이다. 예를 들면, 매우 약한 응괴와 관련된 피크 높이는 8%, 10초 이내에 떨어지지 않고 15초 이내에 떨어질 것이다.

관찰된 건성 화학 프로트롬빈 시간을, 액체 시약을 사용하는 임상 연구실에 있어서 통상적으로 얻은 값에 해당하는 것으로 전환시키기 위하여 환산 인자가 또한 필요하다. 예를 들면, 액체 시약을 사용한 12초의 정상적인 프로트롬빈 시간은 건성 시약계로는 24초로 볼 수 있다. 용액 시약계로 25초의 비정상 프로트롬빈 시간을 건성 시약계로 50초로 볼 수 있다.

따라서,두 분석 형태를 상호연관시키는 환산 인자 또는 일차방정식은 건성 화학 결과를 액체 시약을 사용하는 현재의 실험실에서 통상적인 용어로 표현하는데 사용된다. 여러 개의 환산 인자가 필요하다. 시트르산염 처리 혈장 및 시트르산염 처리 전혈 환산 인자(또는 일차방정식)는 시약의 주어진 배치에 대해 본질적으로 동일한 것으로 관찰되었으나, 항응고체가 없는 혈액에 대한 환산 인자는 통상 상이하다. 따라서 시료를 동정하고 이어서 적절한 환산 인자를 선택하는 것이 중요하다.

환산 인자는(어느 인자를 개발할 필요가 있는가에 따라) 동일한 형태의 시료를 사용하여 동일한 혈액 시료를 통상의 분석기 상에서 분석한 결과에 대해서 플로팅한 PT결과와 비교함으로써 얻어진다.

이어서, 두 세트의 값을 비교하는 방정식 또는 표를 얻고 환산 인자로서 사용하였다. 이것은 현재의 분석 기술이 다수의 시료 선택권을 제공하지 않았으므로 전에는 문제가 안되었다. 환산 인자 선택은 모든 환산 인자 정보가 시약을 함유한 기소에 관해 암호화되고 기기 기억 장치에 연속적으로 전달될 경우 자동적이다.

실리콘 광다이오드는 본 명세서에 있어서 반응을 모니터하기 위한 이상적인 광검출기이다. 이것은 밝고, 값싸고 고신뢰성을 가진 광원(LED'S)이 피크 방출을 하는 보다 긴 가시 및 적외선 파장에 있어서 빠른 반응 시간 및 양호한 스펙트럼 감도를 갖는다. 광다이오드는 또한 검출된 빛에 비례하는 전기적 반응을 갖는다. 광다이오드는 주위의 빛으로부터 차단되어야 한다. 이것은 물리적 분리 또는 필터(LED의 피크 방출과 동일한 파장에선 적외선을 제외한 모든 발광을 선별하는)의 사용을 통해 또는 두 방법을 조합에 의해 행해진다.

검출기는 이것이 시약-시료 혼합물이 위치한 표면에 접하도록 위치시켜도 좋다. 검출기 반도체 기소는 이 발광 표면의 평면에 대해 평행하게 위치될 경우, 통상적으로대부분의 빛을 포착할 것이다. 광원으로부터 시약-시료 혼합물(또는 예를 들면, 반응 슬라이드의 투명 커버의 표면)에 의해 반사되는 섬광이 검출기 기소 표면에 영향을 미치지 않는 것이 중요하다. 이 섬광은 잡음을 증가시킬 것이다. 광검출기 기소가 반응 혼합물을 함유한 표면에 더 가깝게 위치될수록, 더욱 많은 빛이 포착되고 잡음 비율에 대한 신호가 더 높아진다.

광탐지기는 인공 광원으로부터 산란 없이 슬라이드와 인접하게 위치하도록 할 수 있다. 이는 약 0.51cm(0.2in) 또는 가능한한 작은 수치로 근접하여 위치할 수 있다. 광탐지기는 보다 뒤로 이동(표면으로부터 2.54cm 또는 그 이상)할 수 있으나 실제로 역제곱법칙에 기인한 다소의 감소로 신호가 떨어지기 시작한다. 유사하게, 탐지기의 광활성 원소가 크면 클수록 더욱 많은 빛 및 큰 신호가 증폭 이전에 포착된다. 본 발명에 있어서는 Hammamatsu S2386-8K 광다이오드를 적당히 이용하였으나 기타 다수의 유사 탐지기를 사용할 수도 있다.

a. 반응 개시를 위한 한계점 : PT분석의 출발점은 건성 시약으로 채워진 용기 또는 면에 액체 시료를 넣음과 동시에 시작되는 것으로 간주한다. 통상의 광학 신호 검출 회로에 광다이오드(Hammamatsu S2386-8K)를 사용하였다. 광다이오드 증폭기는 499,000의 이득(gain)을 제공한다. AC 결합 증폭기는 10의 이득(gain)을 제공한다. 선택 가능한 이득(gain) 증폭기는 1 내지 128의 이득을 제공한다. 시료의 도말(또는 개시 시간)은 최대 6볼트 또는 0.195볼트 이상(또는 이에 동일)의 3.9% 이상의 AC 결합 신호(X16 증폭)의 절대 변화를 관찰함으로써 탐지된다.

b. 플리커 현상의 확인 : 표본을 탐지한 후 정해진 시간에 분석을 시작하고, 소프트웨어에 따라 적당한 AC 결합 신호 이득(gain)을 선택한다.이 이득은 허용할 수 있는 가장 큰 신호를 결정하는데, 이 신호는 충분히 증가되지 않으므로 이후에 증폭기를 포화시킴으로써 사용된다. 모든 PT 신호에 대한 플리커 효과는 약 7초 후 최대 신호 크기의 최소 50%에 도달한 것을 실험 데이타로부터 알 수 있다.

c. 섬광 신호 및 종결점 : 제2도는 완전히 확립된 섬광 신호를 나타낸다.상기 예에서 영구자석을 바이어스로서 사용하여 입자의 최대 수평 지향을 얻었다.전자석의 스위치를 개폐하여 최대 수직 지향을 얻는다. 두개의 자석은 모두 입자가 위치한 표면 하부에 둔다. 상부의 신호(A)는 자석에 전류를 유도하는 방형파에 해당한다. 1차 방형파의 플래토(plateau)는 스위치가 켜진 전류에 대한 것이다. 중앙의 신호(B)는 상부에서 찍은 입자(실제로는 입자 덩어리 또는 집합체)의 순간 촬영 사진이다. 첫번째는 전압을 가한 전자석을 사용하였고 최대 수직 지향을 나타내었다. 두번째는 전압을 가하지 않은 전자석을 사용하였고 최대 수평 지향 등을 나타내었다. 각 미세 입자 덩어리에 대한 중심점은 베이스 또는 하면이다. 100배율 현미경으로 관찰된 입자 덩어리는 표면에 고착되었고 자기장 선의 방향 변화에 따라 이리 저리 움직였다. 이것이 플리커 효과를 유발하도록 반사광 또는 산란광에 변화(명암기)를 준다.

피브린의 중합화가 진행됨에 따라서, 입자 덩어리의 움직임은 최대 수직 및/ 또는 수평 위치가 더이상 완전히 생기지 않는다는 점으로 한정된 것으로 나타났다. 따라서 플리커는 덜 분명해졌다. 이는 응괴 형성의 개시를 알리는 신호이다.

이 단계 중에는, 현미경 관찰시, 입자는 곧 물질 장전 공간에 부착 또는 점착되어 간신히 관찰, 식별할 수 있는 것으로 나타났다. 입자 덩어리가 움직일 때 그와 함께 물질도 움직이는 것으로 나타났다. 입자 덩어리 중 일부는 왜곡 또는 만곡(굽거나 뒤틀린 나무처럼)되고 엉김 과정이 진행됨에 따라서 지향을 감소시키는 변동을 한다. 이 단계에서 입자는 두드러지게 응혈되고, 응혈을 파괴시키지 않고는 입자를 제거할 수 없다.

하부의 신호(C)는 입자 플리커 현상으로부터 생성된 AC 결합 광학 신호이다. 피크 구간 중 감소 피크는 응혈 형성의 개시를 신호화한 것이다.

d. 신호로부터 얻는 추가 자료 : 응혈 검출을 위한 출발점을 변경시킴으로써 약한 응괴를 강한 더 응괴로부터 분화시킬 수 있다. 약한 응괴는 신호 강도에 있어서 강한 덩어리보다 점진적인 피크에서 피크 감소를 나타낸다. 대조군 혈장 레벨 Ⅲ은 오르토 디아그노스틱스,인크.(Ortho Diagnostics Inc.)의 제품이 퍼시픽 헤모스타시스, 인크.(Pacific Hemostasis, Inc.)의 것에 비해 일관되게 약한 응괴를 형성하였다. 응괴 강도차의 물리화학적, 생화학적 또는 임상학적 의미는 현재 공지되어 있지 않다. 서로 다른 종류(또는 강도)의 응괴를 분화시키기 위해서는 특징적인 값을 가져야 한다.

실제로의 응괴의 강도는 그의 형성에 실제로 연루된 응괴 또는 전체 단백질의 질량을 측정하여 알 수 있다. 프로트롬빈 시간 중 분석된 표본에 있어서 피브리노겐 농도가 상당히 저하되었다면 생성 PT값은 불변 또는 정상에서 다소 증가될 수 있으나 응괴의 강도 효과는 좀 더 용이하게 관찰될 수 있다. 상기 효과는 종결점이 나타나기 직전 피크 진폭(A)에 대한 최대 피크 및 종결점 출현 후 일정 시간 진폭 피크(B)에 대한 피크를 측정함으로써 정량할 수 있다. (A-B)/A 비율이 크면 클수록 응괴는 더욱 강해지거나 양이 증가한다.

e. 환산 인자의 자동 유입 : 건성 시약을 사용하여 얻은 생성 분석치를 액체 시약을 사용한 실험 결과치로 전환하는 것은 환산 인자 또는 변환 인자를 사용함으로써 얻는다. 이 인자는 먼저 임상적 범위의 PT 값에 걸쳐서 동일 표본에 있어서 임상 실험치 대한 건성 시약치를 도면에 기입함으로써 얻어진다. 방정식(예, 선형 : y=mx+b)을 사용하여 임의의 건조 화학 분석 결과를 예상 실험치로 전환할 수 있다. 4개의 유리한 결과 : 1) 방정식은 각기 상이한 표본, 즉 항응고제를 사용하지 않고 얻은 표본 또는 시트르산 처리한 항응고제를 사용해서 얻은 표본에 따라 세울 수 있다. 2) 이 방정식은 특정 습윤 화학 트롬보플라스틴 시약/기구 결합에 대응하는 건성 화학 결과를 가능한한 잘 일치시킬 수 있다. 이는 분산 허용 분석 결과를 병원 또는 관련분야에서 특정 관련 방법과 밀접하게 일치시킬 수 있기 때문에 중요한 이점이 될 수 있다. 표준화는 PT 측량에 있어서 개선 중인 문제이다. 환산 인자 방정식은 시약의 슬라이드에 따라서 제공되고 기기의 마이크로장치로 자동공급하여 목적하는 결과를 얻을 수 있다. 이 정보는 자기적 또는 광학적으로 코드화될 수 있다. 4) 많은 시약 사이에서 발생 가능한 상이점은 자동적으로 보충될 수 있다.

전형적인 환산 인자 방정식은 다음과 같다.

y=0.4x+6

(여기서, y는 실험치로 조정된 PT이고, x는 실제 건성 시약 PT임)

본 발명의 응집 분석은 시료웰을 한정할 수 있는 채널 구조 및 서로 연통된 반응 구역으로 되어 있는 반응 슬라이드에서 수행하는 것이 유리하다. 이 반응 슬라이드를 사용할 경우 반응 구역은 (i) 자성 입자 및 (ii) 적어도 1개의 측정된 양의 건성 시약으로 채워진다. 채널 구조는 시료웰에 놓인 액체 시료를 빨아들여서 모세관 작용을 통해 반응 구역으로 장전하고 반응 구역이 장전된 후에는 익체 시료가 이동하지 않는 정지 상태가 되도록 하는 기하학적 구조를 갖는다. 이 원리는 1987년 4월 3일 출원된 미국 특허 출원 제07/033,817호에 상세히 기재되어 있으며 이를 참고로 하였다.

상기 원리의 조립에 있어서 반응 슬라이드는 베이스, 오버레이, 커버로 구성되어 있다. 베이스는 주표면으로 되어 있다. 오버레이는 베이스 위에 위치한다. 커버는 베이스와는 반대로 오버레이 위쪽에 위치한다. 오버레이 각기 연통된 시료웰과 반응 구역을 한정하는 채널 구조로 되어 있다. 커버는 시료웰에 시료를 첨가하는 장치가 있다. 기본적으로 모든 분석 중에는 전체를 정지 상태로 한체 반응 구역에 놓인 시료의 반응을 모니터함으로써 수행한다.

본 발명에 의한 반응 슬라이드의 커버(10)에 대한 실시태양의 평면도를 제13도에 나타내었다. 오버레이(20)에 대한 일차 실시태양 중 평면도를 제14도에 나타내었다. 베이스(30)에 관한 일차 실시태양의 평면도를 제15도에 나타내었다. 제16도는 커버(10), 오버레이(20) 및 베이스(30)의 상대적 위치를 나타내는 분해도이다. 제16도는 3개 기소가 조립된 반응 슬라이드를 설명하고 있지만 그 이상의 부품으로된 조립도 가능하다.

3개 성분의 조립(반응 구역이 조립에 앞서 제2 또는 중간 부품에서 제거된 물질로부터 생성됨) 대신에 2개 부품 구조가 이용될 수 있다. 2개 부품 조립 구조에 있어서, 반응 구역은 상부, 하부 또는 양 부품을 양각함으로써 생성될 것이다. 이어서 부품의 일면 또는 양면에 도포된 압력민감성 접착제를 이용, 초음파 접착 또는 기타 열 봉합 방법, 용매 결합 또는 특수접착제(예, U.V 경화성 액체 접착제)등에 의해 부품들을 결합시킬 수 있다.

제39a도 및 제39b도에서는 2개의 양각 커버 판을 설명하고 있다. 제39a도에서 시료웰(403), 컨딧 반응 구역(402), 및 통기 구멍 영역(401)은 커버(404)중의 양각되고 융기된 부분에 포함된다. 커버 양각 후, 시료웰의 구멍 및 통기 구멍은 천공에 의하거나 또는 기타 방법으로 만든다. 상기 경우에 있어서 시료웰 및 통기 구멍은 양각 후, 바람직하게는 양각 전에 만들 수있다. 접착제는 커버의 원래의 커버 바닥면에 도포하고 이 커버를 베이스에 접착시켜서 반응 슬라이드로 조립할 수 있다. 제39a도에 나타낸 예 이외에, 가능한 기타 결합의 예로는, 양각 면의 시료웰은 있으나 통기 구멍은 없는 것, 또는 통기 구멍 영역은 있으나 시료웰은 없는 것 등이 있다.

베이스를 제40a도 및 제40b도는 2개의 가능한 양각 베이스를 나타낸다. 제40a도에는 컨딧, 반응 구역(402) 및 통기 구멍 영역이 베이스의 양각 부분에 존재한다. 시료웰 구멍(403) 및 통기 구멍(401)은 커버상에 위치한다. 커버의 바닥면은 접착제를 도포하여 베이스로 접착시킬 수있다. 별법으로서, 제40b도에 나타낸 바와 같이 양각 면에는 시료웰, 컨딧, 반응 구역 및 통기 구멍이 포함될 수 있다. 또한 기타 변형물도 가능하다.

양각법 또는 관련 방법 이외에, 부품 조각은 각 조각을 사출성형하여 조립할 수 있다. 즉, 통기 구멍 및 시료웰 구멍을 갖는 커버는 적당한 공동 구조를 갖거나 또는 갖지 않는 1개의 조각으로 사출 성형될 수있고, 적당한 공동 구조를 갖거나 갖지 않는 베이스를 따로 사출 성형할 수 있다. 성형 조각은 자동화 조립을 위한 구멍 및 팩을 색인하는데에 제공될 수 있고, 심지어 모서리에 힌지(hinge)를 달아 신속한 조립 과정에 이용될 수 있다.이와 유사하게, 양각 커버 및 베이스 부분은 필름 중합체 물질의 조립 기계의 연속 회전부로부터 형성되고 개별 슬라이드로 절단될 수 있다.

2개의 부품 조각으로부터 형성된 반응 슬라이드는 일반적으로 샌드위치 층의 도파관 성질을 필요로 하지 않는 광학적(또는 기타) 측량에 가장 유용하다. 내부의 도파관은 3개(또 그 이상)층(중간층은 광섬유 코어로 작용하고 외층은 피복으로 작용함)을 사용하여 반응 슬라이드에서 가장 적절하게 생성된다. 그러나 이는 반응 슬라이드 내 및 반응 슬라이드 밖으로 빛을 유도하여 광도 측정 분석을 행하는데 있어서 외부 도파관의 사용을 제한하지는 않는다.

제17도는 커버(10), 오버레이(20) 및 베이스(30)가 조립되었을때의 평면도이다.

제18도의 a, b 및 c는 본 발명에 의한 반응 슬라이드 1의 여러 실시태양의 수직 종단면도이다. 커버(10), 오버레이(20) 및 베이스(30)는 제17도의 Ⅵ-Ⅵ선을 따라서 절단된 것이다. 하기에서 보다 상세히 기재되겠지만 반응 슬라이드 1은 제13-16도에 나타낸 것 이외에도 특정한 기소를 포함한다.

일반적으로 제13-18도에 관련하여 커버(10)은 얇은 유리 또는 통상 투명한 중합체 시트로 되며, 여기에는 커버의 말단부(16)에 인접한 시료 수용 구멍(14) 및 연장 구멍(12)이 있다.

오버레이(20)은 얇은 유리 또는 중합체 시트로 되어 있고 샘플 수용 구멍(22), 반응 공간(24) 및 반응 공간과 샘플 수용 구멍을 연통하는 통로인 컨딧(26)을 나타낸 기하 구조의 개폐기를 갖는다(반응 공간(24)는 커버 오버레이 및 베이스를 조립한 후에는 반응 구역이 된다). 유리하게, 초살형 내벽(25)는 컨딧(26) 및 반응 구역(24)를 형성한다. 오버레이의 말단부(28)은 (29)에 근접해 있다.

베이스(30)는 유리 또는 중합체 물질의 시트로 되어 있고, 전형적으로 투명하고 커버(10) 또는 오버레이(20)보다 약간 두껍다. 컨딧(26)을 시료웰을 반응구역에 연통시킨다는 점에서 중요하지만 이것이 기기의 문 또는 출입구의 개방없이 한 구역에서 다른 구역으로 시료를 유동시키는 기기의 외부 및 내부 사이의 다리라는 점에서 중요하다. 만일 컨딧이 너무 짧으면 기기의 벽을 조정하지 않고 샘플을 두기 어렵다. 만일 너무 넓으면 샘플을 낭비하게 되고 만일 너무 얇거나 폭이 좁으면 방해할 수 있게 된다.

본 발명의 바람직한 실시태양에 있어서 컨딧(26)은 샘플에 있어서 예비 반응의 발생 또는 샘플의 처리, 변형 샘플을 반응 구역(24)로 유입시키는 것을 유도하는 물질로 장전되어 있다.

커버(10) 및 베이스(30)는 스페이서(60)에 의해 분리되고 스페이서(60)은 각각 커버(10)에 오버레이(20)을 결합시키고 베이스(30)에 오버레이(20)을 결합시킨 2개의 접착제 층 사이의 오버레이(20)으로 구성되어있다. 각 접착제 층(62)는 오버레이(20)과 동일 종류의 모형을 갖는다.즉 각 접착제 층은 샘플 수용 구멍(22)와 같은 모형을 갖는 구멍, 반응 구역(24) 및 오버레이(20)의 컨딧으로 형성된다. 따라서 반응 슬라이드에는 시료웰(64) 및, 반응 구역(66), 반응 구역(66)과 시료웰(64)를 연통하는 컨딧 및 반응 구역(66)과 슬라이드의 환경을 연통하는 커버(10)의 구멍(12)에 의해 형성된 통기 구멍(76)이 있다.

제18a도에 있어서, 오버레이(20)은 2개의 접착제 층(62) 사이에 끼워져 있다. 제18c도에 있어서는 좀 더 두꺼운 단일 접착제 층이 사용되었다.

베이스(30)에 면한 커버(10)의 밑면은 시료웰(64)에 놓인 샘플을 모세관 작용에 의해 반응 구역(66)으로 유출되도록 유도하는데 충분히 짧은 거리로 베이스(30)의 상부 표면으로부터 공간을 두었다. 상기 작용은 통기 구멍(76)이 존재하므로 가능하다. 또한 이 통기 구멍은 액체로 장전된 반응 구역의 경계를 한정짓는 공기 계면을 제공하며 반응 슬라이드의 자기 계기 작용을 보조한다.

제13-15도에 나타난 바와 같이 커버(10)의 길이(도면의 좌측에서 우측까지의 거리)는 오버레이(20)의 길이와 동일하고 커버(10)과 오버레이(20)의 폭(도면의 윗면에서 밑면까지의 거리)은 동일하며 베이스(30)의 폭보다 작다.

반응 구역(66)에서 일어나는 화학 반응의 관찰 및 분석은 다음에 더욱 충실히 기재된 여러 방법에 의해 이루어질 수 있다.현재는 광학적 방법이 바람직하나 방법의 선택은 수행되는 분석에 따라서 선택한다.

제16도에서는 상기 분석 및 관찰에 있어서 빛이 진행하는 다수의 경로를 나타내고 있다. 이들 경로는 단독으로 또는 결합하여 사용할 수 있다.

빛의 경로(40)에 있어서 빛은 오버레이(20)의 측면을 통하여 유도되고 밀폐벽(29)와 초살형 내벽(25) 사이에 이에 배치된 오버레이 부분을 통해서 최초 통과한다. 상기 오버레이 부분 및 그의 반대 부분은 내부 도파관(27)에 속하는 것이 된다.이후 빛은 반응 구역(66)을 통과하고 반대측 도파관(27)을 통해서 밖으로 통과한다. 도식적으로 설명한 바와 같이 도파관을 통한 방향의 빛의 통과는 오버레이(20)의 상부 및 하면 내부 반사로 제거된다. 빛의 경로(40)은 반응 구역(66)내의 액체에 의한 빛의 전달 및 흡수의 분석에 유용하고 이 경우에 있어서 산란 또는 산란 제거가 없을 경우에 샘플 통과 전후의 빛의 강도비가 측정된다. 비어-람버트(Beer-Lambert) 법칙이 이 현상을 설명하고 있다. 표준 탐지기는 광원과의 일직선의 가시 배열에 사용된다.

빛의 경로(41)은 먼저 빛이 내부 도파관(27)을 통해서 가로질러 유도되고 반응 구역(66)에 들어가고 이어서 샘플에 의해 산란되며, 산란광의 일부는 베이스(30)을 통해 아래쪽으로 진행하고 이어서 반응 슬라이드를 벗어나는 빛의 산란을 근거로 한 분석을 설명하고 있다. 빛의 산란 측정 또는 혼탁 측정법은 샘플에 의해 완전히 흡수되지 않고 다양한 각도로 나타나는 빛을 측정하며 입자의 크기, 형상 여기 에너지의 파장에 따라서 장소/강도의 분포가 달라진다. 레이라잇과 미(Rayleigh and Mie)의 가설이 유용한 모델이다.

본 발명에서는 표준 탐지기를 사용하였다. 예를 들면 광전지 또는 광전자 중배관이 있는데 후자는 매우 저량의 빛에 사용된다. 여기 에너지원의 파장은 특정 값으로 고정할 수 있다. 탐지기는 전형적으로 여기의 방향으로 부터 미리 결정한 각도로 장치된다.

빛의 경로(42), (43)은 각각 빛이 커버(10) 및 베이스(30)의 측면을 통해 측면부로 들어가서 반응 구역의 상부 또는 하부를 직접 통과함으로써 전체적인 내부 반사가 일어나고 커버 또는 베이스의 반대 모서리를 통해 나간다. 본 명세서에서 참고로 인용한 1987년 4월 3일 출원 미합중국 특허 출원 제07/033,817호에 좀 더 상세히 설명되어 있는 바와 같이 상기 빛의 경로는 소실파 측정기를 사용하여 형광 검출에 사용될 수있다.

기타의 빛의 경로에는 빛이 커버(10) 또는 베이스(30)을 경유하여 반응 장소로 들어가거나 떠날 수 있음에 의해서 커버, 반응 구역 및 베이스를 통해서 통과하는 수직 경로 및 반응 구역 내 시료 반사를 이용한 빛의 경로가 포함될 수 있다.

전형적으로 산란광이 반응 슬라이드로 들어가는 것을 배제하는 것이 바람직하다. 상기 목적으로 빛의 전달에 이용되지 않는 반응 슬라이드의 외면은 불투명 페인트로 칠하는 것이 바람직하다. 페인팅할 표면의 선택은 행하는 분석 및 선택된 측정 방법에 의해 결정된다. 부품(10), (20) 또는 (30)중 어느 하나가 빛의 투과에 사용되지 않을 경우 그 부품은 금속과 같은 불투명한 물질로 제조되야 한다.

제16도의 (40) 및 (41)과 같은 빛의 경로를 사용할 경우 내부 도파관 1개 또는 두개 모두를 통해서 가능한한 많은 빛을 전달하고 가능한한 감소를 작게하는 것이 중요하다. 접착제 층(62)의 존재는 스페이서(60)가 광섬유와 같은 역할을 하도록 유도하여 도파관(27)은 광섬유 코어에 해당하고 접착제 층(62)는 피복에 해당하는 것을 알 수 있었다.

도파관(27) 및 접착제 층(62) 사이의 굴절 지수가 잘못 연결되면, 임계각 이상의 각에서 빛이 경계면에 부딪히는 전면 내부 반사를 일으킨다.예를 들면 코어(70), 코어(70)을 둘러싼 피복(71), 및 코어(70)에 충돌하거나 통과하는 투사광(72)를 나타낸 제27도를 참조로 한다. 코어(70)은 오버레이의 내부 도파관(27)에 해당하고 피복(71)은 접착제 층(62)에 해당될 수 있다. 예를 들면 코어 물질(70)의 굴절지수 n⁺이 1.62이고 피복(71)의 굴절 지수가 1.52일 경우 싸인 임계각은 n⁺/n⁺또는 1.521/1.62=0.938이다. 따라서 임계각은 69.8˚가 된다.

제19도는 본 발명의 반응 슬라이드의 상이한 실시태양의 분해도를 제공한다. 상기 실시태양의 평면도는 제21도 및 제22도의 수직 횡단면도와 함께 제20도에 나타냈다.

삽입물(110) 및 삽입물의 커버(100)에 고정된 베이스(30)를 나타내었다. 삽입물의 커버(100)은 일반적으로 바깥쪽 아래로 굽혀 웰(104)를 형성하고 이어서 측면으로 굽혀 탭(106)을 형성한 측면을 갖는 주평면부(101)에 의해 형성된다.탭(106)은 삽입 커버(100)의 평면부(101)과 베이스(30) 사이에 배치된 삽입물(110)과 함께 베이스(30)에 결합되며 일반적으로 웰(104)의 높이는 삽입물(110)의 높이에 일치한다.

삽입물(110)에는 외향 초살형 내벽(116)에서 끝나는 컨딧(114)와 통하는 시료 수용 구멍(112)가 포함된다. 삽입물(110)의 길이는 실제로 삽입물 커버(100)의 길이보다 작기 때문에 반응 구역(66)은 제20도에 나타낸 바와 같이 삽입물의 오른쪽에 형성된다.

따라서, 반응 구역(66)에 위치한 웰(104)는 상기 실시태양의 내부 도파관의 기능을 제공하며 적어도 이 목적을 위해 반응 구역(66) 가까이에 배치된 웰(104)의 부분은 투명한 물질로 제조되어 있다.

삽입물(110)은 베이스(30)에 결합되어야 하지만 다른 형태도 가능하다. 예를 들면, 삽입물 및 베이스는 1개의 조각으로 성형되거나 적당한 형상 및 채널 구조로 구조 또는 가공될 수 있다.

하기에서 더욱 상세히 기재되는 바와 같이, 다양한 실시태양에 따라서 조립된 반응 슬라이드는 본 발명에 의한 반응 슬라이드를 사용하여 수행할 수 있는 다수의 분석 중 임의의 분석을 수행하는데에 사용하기 위해 특별히 선택된 1종 이상의 시약을 수용하게 될 것이다. 예를 들면 액체 시약은 시료웰 또는 바람직하게는 통기 구멍을 통한 장전에 의해 반응 구역에 도달될 수 있다. 이어서 이 시약은 동결건조될 수 있고 동결건조 방법의 정확한 조건은 필요한 최적 조건 및 사용된 시약의 종류에 따라 달라진다. 따라서 사용을 위해 준비를 갖추고 있고 배치된 시약의 예비 측정된 양을 갖는 반응 슬라이드가 생성된다.

전형적으로 시료 또는 시약 또는 둘 모두를 접촉시켜 표면의 액체/고체/공기 접촉각을 변형시키는 반응 슬러리의 내표면을 변형하는 것이 바람직할 수 있으며 따라서이 표면을 처리하여 그의 친수성을 증가시킨다. 상기 처리는 시료가 시료웰로부터 반응구역으로 유동하는데에 있어서 그 용이성을 증가시킨다.

소수성 표면상에서 접촉각이 감소되는 유용한 다수의 방법이 있으며 그에 의해 표면은 더욱 강한 친수성으로, 변화된다. 전형적으로 습윤제로 사용되는 계면활성제(또는 표면활성제)를 이용할 수도 있다. 예를 들면 소량의 트리톤(Triton)형 분산제, 트윈(Tween)(헥시톨 무수물의 지방산 부분 에스테르의 폴리옥시에틸렌 유도체)형 계면활성제 및 브리즈(Brij)(고급 지방족 알코올의 폴리옥시 에틸렌 유도체) 형태의 습윤제가 사용될 수 있다. 표면 분자의 화학적 유도를 통한 표면 변형은 극성 보결 분자족을 생성할 수 있다.

반응 구역의 높이는 중요하며 그 높이는 스페이서(60)(제18도 참고)의 두께에 의해 결정된다는 것에 주의하여야 한다. 상기 높이는 일정해야 하며 대략 0.025-0.0508cm(0.001 내지 0.02in)의 범위일 수 있다. 전형적으로 이 높이는 0.0051cm-0.0203cm(0.002in 내지 0.008in)가 바람직하며 0.015cm(0.006in)가 가장 바람직하다.

상기 크기는 채널에 있어서 가능성 모세관 작용을 얻기에 적당할 뿐만아니라 일반적으로 전체 내부 반사에 의한 광도파관의 빛의 투과에 필요한 크기와 같다. 동시에 이 크기는 참고로한 1987년 4월 3일 미합중국 특허 출원 제07/033,817호에 기재된 바와 같이 얻을 수 있는 층 흐름 상태가 계속되는 동안 2상계(또는 현탁액)에서 현탁 미립자 물질 또는 세포질 물질의 흐름 중앙에 선택적인 상기 분리를 일으키는데 필요한 크기와 거의 같다.

반응 슬라이드의 조립에 있어서 시료 또는 시약과 접촉하는 모든 물질은 비교적 불활성이어야 한다. 물질의 표면의 성질은 표면의 적당한 습도를 적당한 유동 조건을 제공하는 샘플에 의해 얻는다는 것이다.일반적으로 작은 접촉각이 가장 좋다.

커버(10)은 상자성 무질의 얇은 고체 씨트 또는 피복 상자성 물질로 되어 있는 박판 물질로부터 조립되거나 플라스틱 또는 유리로부터 조립될 수 있다.

상자성 물질에는 철 또는 니켈이 있다. 염화 폴리비닐, 아크릴산 또는 중탄산염과 같은 화학적으로 불활성인 얇은 피복제가 사용될 수 있다. 또한 캡슐화 산화 철을 함유한 중합체(예, 마그네티트)가 사용될 수 있다.

또한 커버는 다양한 유리 및 용융 수정으로부터 조립될 수있다. 유리하게 이용될 수 있는 중합체 물질에는 중탄산염, PET, PETG(글리콜-변형 폴리에틸렌 테레프탈레이트), 아세테이트 아크릴로니트릴, 및 셀룰로스 니트레이트가 있다. 또한 다양한 조압출 필름, 합성물 및 중합체 합금이 사용될 수 있다. 치수 안정성, 강도, 탄성 및 광 정화도(필요한 경우)가 일차로 중요하다. 또한 물질이 얇은 시트에서 조립될 수 있는 것이 요인이 될 수 있다. 메틸 메타크릴레이트 및 폴리스티렌은 모두 잠재적으로 적당한 물질이지만 얇은 시트에서 조립되기 어렵다.

커버는 전형적으로 반응 구역보다 표면적(또는 돌출 면적)이 훨씬 크다. 커버는 전형적으로 스페이서와 동일한 길이 및 폭(예, 2in×0.5in)인 것으로 가정하지만 필요한 경우 더 크거나 작을 수 있다. 양호하거나 우수한 오버레이를 생성하는데 사용될 수 있는 물질에는 중탄산염, PETG, 메틸메타크릴레이트, 폴리스티렌 및 유기가 포함된다. 그러나 유리는 필요한 형상으로 가공하기 어렵다. 양호하거나 보통 양호한 오버레이를 생성하는데 사용될 수 있는 물질에는 염화폴리비닐, 나일론(폴리 아미드), PET 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(예, 마일다), 및 아세테이트가 포함된다. 허용 가능한 오버레이를 생성하는데 사용될 수 있는 물질에는 아크릴로니트릴, 저밀도 폴리에틸렌 필름, PP/EVA 조압출 필름, EVA/나이론/EVA 조압축 필름, PP/EVA/PE/EVA 조압출 필름 및 일정 방향 폴리프로필렌 필름이 있다. 최저 허용성의 오버레이를 생성하는 물질에는 XT 및 고밀도 폴리에틸렌 필름이 포함된다. 일반적으로 더욱 낮은 빛의 산란 소실을 갖고 가장 흔히 사용된 여기 파장이 발견될 수 있는 가시 스펙트럼에서 잘 전도되기 때문에 재질이 좋을수록 더 좋은 도파관을 제공한다.

커버 및 베이스에 오버레이를 고정시키는데 사용될 수 있는 많은 접착제들이 있다. 아크릴 접착제가 일반적으로 양호하다. 가장 양호한 접착제는 약간의 유연성을 지니고 투명하며 경화, 압력처리, 또는 활성화될 경우 낮은 빛의 산란 소실을 가져야 한다. 오버레이의 길이 및 폭은 넓은 범위에 걸쳐 변활될 수 있으나 전형적으로 및 대략 7.62cm(3in)×1.905cm(0.75in) 베이스에 대해 5.08cm(2in)×1.27cm(0.5in)일 수 있다. 전형적으로 스페이서의 두께는 0.005-0.024cm(0.002 내지 0.010in)의 범위이다. 때로는, 보다 얇은 스페이서가 모관 채널 유동의 방해로 생성될 수 있다. 보다 두꺼운 스페이서는 큰 직경의 통로에서 발생하는 빈약한 모관 작용 때문에 반응 구역의 모서리에 인접한 공기 계면에서 액체를 손실하는 경향이 있다.

베이스는 고체 지지체이고 다양한 재질로 제조될 수 있다. 이는 반응 구역을 유지 및 지지하기에 충분하게 단단하고 반응 구역에서 투명(필요한 경우 모니터하기 위함)하고 스페이서/커버 부품에 결합될 수 있어야 한다. 테프론과 같은 플루오르화 탄화수소는 결합이 어렵기 때문에 빈약한 베이스를 만든다. 유리는 허용 가능한 재질이다. 중탄산염 또는 메틸메타크릴레이트 베이스 재질을 사용하면 우수한 결합을 얻을 수있다. 베이스에 있어서 전형적인 최소 두께는 중탄산염과 같은 물질에 있어서 약 0.020cm(0.008in)이다. 알루미늄 베이스(투명성이 필요치 않을 경우)은 더욱 얇아질 수 있다. 베이스가 너무 얇으면 분석하는 동안 조작 및 조종 중에 너무 쉽게 휘거나 반응 구역의 부피가 비의도적으로 변화될 수 있다. 만일 베이스가 너무 두꺼우면 온도 조절 분석에 있어서 열 평형 도달이 너무 길어질 수 있다. 특히 이것은 저 열전도성을 갖는 물질에 있는 사실이다. 베이스의 길이 및 폭은 변화될 수 있다.

베이스는 폭 0.635cm(0.25in) 및 길이 2.54cm(1in)(또는 더욱 작을 수도 있음)만큼 작을 수 있다. 전형적으로 베이스는 폭 1.905cm(0.75in), 길이 7.62cm(3in)일 것이다. 이것은 컨딧에 접한 시료웰, 끝이 굽은 반응 구역에 충분한 공간을 제공한다.또한 조작 및 배치를 위해 엄지 및 집게 손가락으로 슬라이드를 잡는 면적, 사용된 분석 기기에 정보를 제공하는 광학적 또는 자기적으로 해독 가능한 코드를 위한 또다른 면적이 있어야 될 것이다.상기 정보에는 분석의 종류, 조절 척도 일단의 시약에 대한 눈금 조정 정보 등이 포함될 수 있다. 다음에 기재한 것처럼, 베이스는 동일 시료에 대해 다중 분석이 행해질 경우 더욱 폭이 넓어지거나 길어질 수 있다. 상기 경우에 있어서 다중 반응 공간이 시료웰과 평행한 연통에 사용될 수 있다. 베이스는 합성물질(예, 알루미늄, 철 또는 반응 장소 아래에 구멍을 갖는 기타 금속의 하층과 같은 2개의 층)로 될 수 있다.상기 층 꼭대기 및 그에 고정되어 중탄산염과 같은 투명한 물질의 상층이 있게 되고 이 물질층 하층의 구멍을 통해 빛이 투과하도록 하는 반응 구역의 하부를 한정한다.

반사층은 빛의 투과를 향상시키는데 사용될 수 있다. 상기 층은 알루미늄 페인트의 두꺼운 피막 도포에 의해 제조된다. 기타 방법에는 은의 화학적 침전 및 은 또는 알루미늄의 진공 증발 침전이 포함된다. 또다른 가공 기술에는 금속화 열밀폐가능 필름, 예를 들면 약 20μ 두께(또는 그 이하)의 금속화 저농도 폴리에틸렌(LDPE) 필름을 사용하는 것이 있다. 또한 기타의 금속화 중합체 필름은 염화폴리비닐리덴과 같은 열밀폐가능 물질로 피복할 경우에 사용될 수 있다. 금속화 열밀폐가능 폴리프로필렌 필름(폴리프로필렌이 열밀폐가능 물질과 함께 압축됨)의 예도 있다.기타 가능한 것으로, 열밀폐 가능 물질로 피복된 금속화 셀로판이 포함된다. 금속화 필름은 열밀폐되거나 접착제(예, 시아노아크릴레이트)를 사용하여 반응 슬라이드의 베이스 및 커버에 부착될 수 있다. 금속과 유리도 사용될 수 있다.

외부 광원(120)의 바람직한 실시태양의 횡종단면도, 반응 슬라이드(1)이 대표적인 실시태양의 횡종단면도를 제23도에 나타내었고 단면은 반응 구역(66)의 영역에서 취해졌고 광검출기(121)은 반응 구역(66)의 지역의 반응 슬라이드(1)의 바로 밑에 배치되었다. 건성 시약(125)는 반응 구역(66)의 웰 상에 배치된다.

상기 실시태양에서 광원(120)은 전기 리드(134)를 갖는 LED(132)를 지지하는 프라스틱 하우징(130)으로 되어 있다. 도시한 바와 같이 스텝(130)은 하우징(130)에 형성되어 있다. 도시한 바와 같이 커버(10)은 금속과 같은 반투명 재질로 제조될 수 있다.

사용에 있어서 광원(120) 및 반응 슬라이드(1)은 짝이 되어 스텝(136)이 반응 슬라이드의 베이스(30)을 수용하고 LED(32)는 반응 슬라이드의 내부 도파관(27)과 접촉 또는 가까이 근접하여 베이스(30)의 위에 배치된다.

제21도에 예시된 배열은 제16도의 (41)에 나타낸 것과 같은 빛의 경로의 사용을 표시한 것이다. 반응 슬라이드의 베이스를 통한 빛의 산란의 모니터에 의해 상기 분석을 성취하기 위한 기기의 좀 더 상세한 예는 참고로한 1987년 4월 3일 출원 미합중국 특허 출원 제07/033,817호에 나타내고 기재되어 있다. 제24 및 25도에서 기기는 반응 슬라이드 커버를 통한 빛의 산란 또는 반사를 측정을 위해 나타냈다.

하우징(140)은 하부 하우징(142) 및 하부 하우징(142) 상에 얹혀있거나 일체로 되어 있는 커버(144)로 되어 있다. 커버(144)의 웰(146)의 하단은 반응 슬라이드(1)이 삽입되기에 충분한 거리로 하부 하우징(142)의 꼭대기(148)로부터 이격되어 있다. 측면 유도(150) 및 멈춤(152)는 측정을 위한 반응 슬라이드(1)의 적당한 위치를 설정한다. 광원(120)과 광 검출기(121)은 하우징(140)내에 배치된다. 틈(154)는 반응 슬라이드의 커버를 통해서 통과하는 반사 또는 산란 광의 각을 교란하고자 광탐지기(121) 아래 즉시 배치된 틈(154)가 제공되어 있다.

반응 슬라이드(1)의 시료웰(64)는 하우징(14)의 외부에 배치하여 반응 개시전에 반응 슬라이드(1)이 하우징(140)에 삽입된다.

광 검출기(121)은 반응 구역(66)로 유입되는 시료의 진행 반응 구역(66)내의 일련의 반응 진행을 모니터 하는데 사용될 수 있다. 광원(120), 반응 구역(66) 및 광검출기(121)은 실제 빛으로부터 고립된 기구의 부분에 배치된다. 실질적으로 빛에 노출된 반응 슬라이드(1)의 상기 부분은 불투명 재질로 제조되어 있고 페인팅에 의해 반응 구역(66)으로부터의 산란광을 배제한다.

온도 조절은 기소(156)으로 도식적으로 예시한 온도 조절 시스템의 히터에 의해 반응 슬라이드에 제공된다. 상기 히터 중 한 형태는 플레이트(148)의 하부에 고정된 저항 히터 스트립(157)이 있을 수 있다. 사용된 열 조절 시스템의 형태에도 불구하고 최소 37℃에서 플레이트(148)의 온도를 유지할 수 있는 것이 바람직하다.

제24 및 25도에 나타낸 기구는 보통 시판되는 종류는 아니지만 반응 슬라이드와 함께 사용하기 위해 설계된 통상의 것을 대신한다. 현재 분산 시험에 유용한 기타 기기의 경우와 같이 광 또는 자기 코드 해독 능력은 수행될 분석 및 눈금 조정 정보에 따라서 사용된 특정 반응 슬라이드의 확인에 제공된다. 상기 코드는 제조 동안 반응 슬라이드에 부착될 수 있다. 또한 필요할 경우(아래에 기재함) 혼합에 제공되는 기타 구조가 존재한다. 또한 다음에 기재한 것처럼 예시된 기구, 즉, 마이크로 처리장치 디스플레이 또는 기타 표시방법, 임의의 필수적인 아날로그-디지탈 변환기, 전원 장치 등을 관련시키는 것이 바람직할 것이다.

제25도의 고찰로부터 알 수 있는 것처럼 웰(146)의 하단 및 플레이트(148) 사이 간격을 실제 빛의 배제를 목적으로, 가능한한 작게 이격하는 것이 바람직하다.

제26도는 검출기에 의해 얻은 아날로그 신호를 해석하는 방법의 단순화 시스템 블록 다이아그램을 나타낸다. 광원(120)은 반응 슬라이드(1)의 반응 장소를 통해서 빛을 투사한다. 반사 또는 산란광은 광검출기(172)에 의해 모니터되고(176)에서 증폭된다. 또한 D.C.신호의 증폭 및 상쇄는 증폭기 회로(182)에 의해 얻는다. A.C.결합 신호 증폭기(180)은 마이크로 처리장치 CPU(178)에 의해 선택할 수 있는 이득(gain)이다. 디지탈화는 A/D 변환베이스를 사용한 (178)에서 성취되고 피크 및 기울기 탐지는 CPU(178)과 기억 블록(186)을 합하여 얻는다. (180)의 출력으로부터 적당한 연산법을 사용하여 개시 시간 및 종말점 분석에 대한 신호가 결정된다. 마이크로 처리장치 CPU(178)은 기타 입력 및 출력(184)를 갖는다. 이는 온도 조절, 외부 데이타 입력 등의 기능을 포함할 수 있다.블록(186)은 데이타 프로그램 기억을 포함한다. 이 결과는 디스플레이(188)에서 해독된다. 반응 슬라이드의 기하구조 및 구조의 결과로 분석 활동을 모니터 뿐만 아니라 반응 스페이스로 샘플의 역동적인 유입 및 초기의 시약과의 상호작용도 모니터된다. 따라서 곡선의 개시 부분은 적당한 샘플 첨가의 질 조절을 위한 정보를 제공한다.

상기 기기는 빛의 산란 또는 반사에 이루어질 수있는 분석법의 예를 나타낸다.상기 분석법은 제5도에 나타낸 반응 슬라이드 시스템에 유리하게 사용된다. 제5도에서 반응 슬라이드(1)은 영구자석(195)의 상부 및 가까이에 배치되는 것으로 나타나있다.영구자석(195)의 바로 하단에 전자석(196)이 있고 이 전자석은 적당한 주파수의 개폐식 전압 순환을 위한 전원 공급 장치(199)에 의해 가동된다. 또한 입사광 제공을 위한 광원(도시되어 있지 않음) 및 반응 장소(66)내의 시료로 부터 반사된 광선 검출을 위해 배치한 검출기가 설치되어 있다.

광선(198)로 예시된 반사 광선은 검출기(400)에 의해 탐지된다. 검출기(400)은 이론적으로 제5도에 포함하여 나타낸 90° 및 10° 위치 사이의 임의의 위치에 위치될 수 있다. 그러나, 45° 이하의 임의의 진입각은 임계각에 도달하는 것이 예상되고 그리하여 커버에 조사된 빛이 전면 반사되어 반응을 모니터하는 것을 방해하게 될 것이다. 검출기(400) 90°내지 45°사이에 배치될 수 있고 90 및 75°사이가 가장 바람직하다.

상기 장치로 유도될 수 있는 분석을 하기에 기재한다. 반응 슬라이드는 항응고제 및 시약 중에 현탁된 불활성 자성 입자의 슬러리 형성에 의해 제조된다. 항응고제는 트롬보플라스틴-칼슘이고 자성 입자는 자철광이다. 불활성 자성 입자는 액체 시료 약 1ml당 약 5 내지 50mg의 범위로 제공할 경우 잘 작동한다. 이 슬러리는 반응 슬라이드에 도포되고 동결 건조된다.

분석을 행하는데 있어서 반응 슬라이드(1)은 제5도에 나타낸 위치의 장치에 유도된다. 광원은 광방출 다이오드이고 검출기는 실리콘 광다이오드이다. 차트 기록기는 AC 결합 포토다이오드 증폭기이다. 영구 자석(195)는 시트(유연하거나 단단한 자기 물질로 제조될 수 있음)의 형태이다. 전자석에 대한 전원 공급은 1Hz의 진동수로 순환된다. 혈장 시료를 시료웰(64)로 유도하고 반응 장소(66)에 장전하고 건성 시약을 용해하고 (197)에 나타낸 자성 입자를 재현탁시키고 응혈 반응을 개시하였다. 영구 자석(195)는 자성 입자 덩어리를 하부로 끌어내고 영구 자석의 평면에 평행 방향인 베이스(30) 아래에 놓여지도록 유도한다. 그러나, 전자석(196)에 공급된 에너지 순환은 자성 입자 덩어리를 수직 자기장 선을 따라서 일직선 방향으로 작은 수염과 같이 직립시킨다. 상기 각 에너지 순환의 종점에서 입자는 다시 편평하게 눕는다.

탐지된 반사광(198)은 자성 입자의 방향의 상기 변화에 따라서 시간과 광도의 변화 양태를 나타낸다. 광도는 직립 상태보다는 편평하게 누울때 훨씬 적다.

탐지된 광도는 시료 첨가에서 최초 피크를 나타낸다. 그 이후, 탐지된 광도는 전자석(196)의 진동 수 곡선에 따라서 최대치와 최소치 사이에서 곡선을 이룬다. 응혈 형성 전 기간 동안 탐지된 광도의 최대치와 최소치 사이의 차는 증가하였다. 그러나, 광도의 피크에서 피크의 진동은 응혈 형성이 개시될때 그의 최대치로부터 감소되기 시작한다. 상기 점에서 종결점에 도달된다. 프로트롬빈 타임의 경우에 있어서 시료 첨가 피크와 응혈 형성 또는 응혈 개시(종결점) 사이의 경과 시간은 용이하게 측정된다. 용해는 진동의 빈도를 증가시킴으로써 다소 증가될 수 있다.

프로트롬빈 시간 분석에 있어서, 상기 접근은 혈장 뿐만 아니라 전체 혈액을 사용하여 매우 양호하게 작동한다. 기타의 혈액 응고 분석 형태에 대해서도 양호하게 작동할 것으로 기대된다. 이 측정은 상기의 반사광 사용 방법 대신에 투과광을 사용하여 이루어질 수 있다. 그러나 투과광 사용이 반사광 사용보다 덜 편리할 것으로 생각된다.

다양한 측정을 위한 반응 구역(66)으로 빛을 유도하는 별도의 장치는 기타의 광 측정 형태의 논의와 함께 논의될 것이다. 투과/흡수, 화학 발광, 빛의 산란, 반사, 형광상기 기술의 혼합을 기초로한 광측정의 완전한 논의는 참고로한 1987년 4월 3일 미합중국 특허 출원 제07/033,817호에 공지되어 있다.

투과/흡수 또는 광밀도 측정은 산란 없을 경우(또는 배제함)에 시료를 통해서 빛이 통과하기 전 후의 광도의 비의 측정을 포함한다. 비어(Beer)-람베르트(Lambert) 법칙은 이 현상을 기재하고 있다. 표준 검출기는 제28도에 나타낸 광원과의 가시선 배열에 사용한다. 백열 또는 LED 광원이 사용될 수 있다.

또는 제28도는 빛을 반응 슬라이드로 유도하고 반응 슬라이드의 진공 측정하는 별도의 장치를 예시하고 있다. 특히 2개의 외부 도파관(190), (191)을 제공하고 있으며 이들은 각각 반응 슬라이드(1)의 내부 도파관(27)중 하나에 주입광을 전달하고 기타 내부 도파관(27)을 통해서 통과된 빛을 수용하고 수용광을 광탐지기(121)로 보낸다. 외부 도파관(190), (191)은 상기된 반응 슬라이드의 오버레이(20) 생성에 사용된 것에 동일한 종류의 재질로 제조된다. 따라서, 외부 도파관 또는 도파관(190), (191)의사용은 제23도에 예시된 중합체 하우징(130)과 다른 반응 슬라이드(1)로 빛을 유도하는 구조를 제공한다.

광필터(192)는 파장 선택에 사용될 수 있다.

제28도에서는 비색 또는 비탁 측정을 행하였다. 광선은 필터(192)를 통해서 통과하고 외부 도파관(190) 및 내부 도파관(27)을 통해서 진행하고 이어서 반응구역(66)을 비춘다. 이들은 반응 구역을 통해서 통과하여 내부 도파관(27) 우측으로 통과하고 임의의 제2도파관(191)을 통해서 투과된다. 이어서 이 광선은 적당한 검출기(121)로 직진한다.

제29도에서 산란광 탐지를 위한 제2광검출기 및 약 90˚의 산란광 검출로 제한되는 틈(194)이 제28도의 배열에 포함되었다. 제29도는 산란(90˚의 경우) 및 흡수의 동시 탐지를 허용하는 실시태양을 예시하고 있다. 제16도의 빛의 경로(40) 및 (41)의 혼합을 기초로 하였다. 상기 모니터 방법은 침전 또는 특이적인 흡수 스펙트럼을 갖는 고중합체의 형성 동안 유용할 수 있다.

제30도는 통상의 반사 측정을 기초로한 실시태양을 나타낸다.부분 합성 구역(200)은 광원(120) 및 광탐지기(121)를 타고 위쪽으로 오른 형태이다. 이 부분 합성 구역은 반응 구역(66) 및 커버(10)을 갖는 반응 슬라이드(1)의 베이스(30) 바로 하부에 위치하고 있다. 반응 슬라이드 내로부터 부분 합성 구역으로 후방 반사된 광선을 탐지하여 반응을 측정하였다. 스페이서(60)은 투과를 위한 내부 도파관을 제공하는데 사용되지 않는다는 것을 주지하여야 한다.

보다 일반적으로, 상기 반사 측정은 표면 또는 표면층으로부터 임의의 적당한 방향으로 반사된 빛을 포착한다. 광다이오드 또는 광유는 전지는 특정 파장에 대한 필터와 함께 사용될 수 있다. 쿠벨카(kubelka)-몽크(Monk) 원리는 반사 시스템에 유용한 모델이다.

또다른 탐지 방법은 형광을 기초로 할 수 있고 형광성이고 자외선 흡수를 증가시키고 자주 가시 범위에 긴 파장의 빛을 방출하는 형광 물질의 사용을 포함한다. 형광 계측기는 광밀도측정기(예를 들면 크로마토그램 상의 시료를 정량함)에 유사한 반사 방식에 사용될 수있다. 형광의 사용과 함께 기타의 탐지 방식과 혼합으로 변화가 가능하다. 예를 들면, 탐지기는 시료를 통한 투과 방향으로부터 고정된 각, 전형적으로 90˚로 위치시켜야 한다. 이제 제11 및 12도와 관련하여 기재할 것이며, 막 또는 겔층을 반응 슬라이드의 합성부로 사용한 반사 기준 측정은 용이하게 측정될 수 있다.

제11도는 반사 측정을 행하는데 반응 슬라이드를 사용하는 방법을 예시하고 있다. 도표에 나타낸 바와 같이 반투성층(예, 겔층의 막)(40)은 반응 슬라이드의 반응 구역(66)내에 위치시킨다. 상기 층은 커버(10)에 고정시켜 액체 및 반응 구역(66)으로 유도될 수 있는 용해종을 흡수하도록 한다. 층의 일면은 반응 구역의 내부 평면 위쪽에 굳게 부착되거나 인접해 있다.상기 부착 또는 인접은 액체 및/또는 액체와 용해종의 합이 층의 기타 부위를 1차 통과하는 것 없이 층 표면의 부착 또는 인접 지역에 밀착 또는침투하는 것을 방해하며 따라서, 효과적으로 투명 커버(10)을 따라서 창을 제공하여 층에서 색의 변화가 용이하게 관찰되도록 한다.

층에 대해 공지된 반사율에는 백그라운드(background)가 포함되어 있으며, 이 반사율에 대해서 발색을 정량 분석할 수 있다. 대부분의 막, 막유사층, 또는 겔층이 젖어 있을 때에는 이 층들은 반사된 광도에 뚜렷한 변화가 생기며, 전형적으로는 광도가 감소하는 것으로 나탄난다. 그러므로 층(40)은 시료가 반응 구역(66)으로 도입될때 시료의 직접 관찰을 방해하는 반면,막이 젖어 있을 때의 반사율 변화에 의해 반응 부위로 시료가 유입됨을 나타내는 신호를 나타낸다. 시료 투과, 및 적당한 수화도(겔에 해당), 친수성, 두께 및 공극도 등이 상이한 여러 유형의 막 및 겔층은 반응 부위로의 시료 유입과 부합된다. 일부의 경우에서 증백제를 막 또는 겔에 첨가할때 산화티탄과 같은 증백제는 반사도를 증가시킴으로써 관찰을 용이하게 하는 개선점이 있다.

본 실시태양에 의한 반응 슬라이드를 입체적으로 설명하기 위한 수치를 하기 표1에 나타내었다. 막 또는 겔층 구조는 그 직경이 반응 공간의 최소 체적보다 더 작은 원형 시트로 될 수있다. 별법으로서, 막 또는 겔층 구조는 스페이서/오버레이와 인접한 모서리를 갖는 반응 공간의 형상에 부합되는 구조일 수도 있다. 막 또는 겔층 구조는 여러개의 디스크형, 사각형 또는 기타 형상으로 될 수 있으며, 이들 각 형성은 여러개의 반응을 모니터할 수 있도록 상이한 여러개의 시약을 함유할 수 있다.

* 스페이서/오버레이

반투과층을 최적의 반응 슬라이드로 접착시키는 접착제는 투명 본드가 요구되는 압력에 민감한 경우에 사용되는 형태의 접착제이다. 압력에 민감한 접착제는 막 또는 겔층을 유동시키지 않는 채 공극으로 접착시킴으로써 막 기능을 수행하도록 한다. 양면 접착 테이프 또는 필름을 사용하여 막 또는 겔층을 반응 슬라이드로 고정화 시킬 수 있으나, 우수한 접착력을 가진 필름층이 없으므로 투명한, 압력에 민감한 접착제를 사용하는 것이 용이하며, 이러한 접착제는 일반적으로 양면 접착 테이프보다 두께가 얇다.

반투과층은 층의 틈 또는 공극을 통해 현탁된 물질은 통과시키지 않고 단지 액체 및 용해물 또는 현탁물만을 통과시킬 수 있다. 그러므로 용해 또는 현탁물의 경우, 상한선의 공극도를 갖는 층은 층을 통과할 수 있는 최대 입도의 분자, 이온, 콜로이드 등을 결정한다. 층상의 부하된 종에 대한 허용 여부를 결정하는 역할도 한다. 상기의 사항은 모두 당업계, 예컨데 막 또는 겔층의 제조업계에서 공지된 것이며, 통상적으로 구입 가능한 다수의 막이 표준 또는 통상의 제조물로서 존재한다.

반투과층은 또한 전혈 시료로부터 혈액 세포를 분리시킴으로써 전형 분석을 행할 수 있으므로, 또다른 장치가 요구되고 시간이 더 소요되며, 노동력이 투입되고 또한 또다른 혈액 시료 조작이 필요한 원심분리와 같은 독립된 분리 단계를 행하지 않아도 된다. 그러므로, 중요한 역할을 하는 소레(Soret) 대 간섭 없이, 색소 유전자를 측정하는데 사용하는 광범위한 범위의 파장을 사용하며, 혈액 중의 헤모글로빈에 의해 나타나는 적색은 반드시 제거된다.

막에 대한 상세한 설명은 하기 표와 같다.

막은 에반스 블루 염색제를 함유한 전혈을 사용하여 시험됨.

[주] 에반스 블루 염색제는 혈장에 용해될뿐, 혈장에 결합되지는 않으며 또한 흡수는 되나 적혈구로 유입되지 않는 것으로 알려짐[에반스 블루의 분자량은 1000달톤 미만임].

* 백킹하지 않음(백킹은 막 사용전에 제거됨)

겔층은 아가로오스 겔층, 폴리아크릴아미드 겔층 또는 젤라틴 겔층일 수 있다.

시약 또는 혼합 시약을 반투과층(예, 슬라이드로 접착시키기 전)에 첨가할 수 있다. 일부의 경우, 시약을 직접 반투과층에 결합시키거나 또는 고정시키는 것이 유리할 수도 있다. 반투과층에 건성 시약을 사용할 수 있다는 것 이외에, 동일하거나 또는 상이한 시약층을 함유하는 다른 건성 시약층을 반응 슬라이드의 반응 구역에 사용할 수 있다. 여러 개의 반투과층으로 된 다층 구조를 상기와 유사하게 사용할 수 있으며, 사용도는 여러 종의 시약, 분자의 입도 선별/배제, 및 고정 시약을 포함하는 분석을 행할 수 있을 정도로 광범위하다.

제12도는 제11도에 나타낸 반응 슬라이드의 단면도이다. 반투과층(40)이 반응 구역(66)내에 위치하고, 층(40)은 투명 접착층(42)에 의해 커버(10)에 접촉되어 있다. 광원(표시되어있지 않음)에서 나와 커버(10)을 통해 조사된 광선(43)은 반투과층에서 반사된다. 섬광을 방지하기 위해서 반사 광선이 광검출기(121)에 직접 충돌하지 않도록 광선을 통상의 동일 각도(반사각)로 조사한다. 광검출기(121)에는, 시야를 반응 슬라이드의 반투과층 부분으로만 제한하여 층(40)과 스페이서/오버레이(20) 사이에 존재하는 반응 장소로 조사된 부분은 보이지 않도록 하기 위해 구경(204)의 필요할 수도 있다. 스페이서/오버레이(20)의 두께는 반투과층이 없는 반응 슬라이드보다 다소 두꺼운 것이어서 반투과층에 충분한 공간을 부여하고 반투과층 하부에 존재하는 반응 구역을 신속히 메울 수 있다.

또다른 변형 슬라이드로는, 층(40)과 베이스(30) 사이의 반응 구역(66)에 자성 입자를 사용하여, 자성 입자가 시간의 흐름에 따라 변화되는 자장을 통해 진동되도록 유도될 때 대류를 조절한다. 이에 대해서는 이후에 보다 상세히 논의하며 제34도로 예시할 것이다.

반응 슬라이드(1)의 반응 구역(66)내에 수동 대류 전류를 유도하는 여러 방법 등의 제31도-제34도에서 설명하기로 한다. 이와 같은 수동 대류 전류는 신속하고 충분한 혼합 공정을 촉진한다.

제31도는 혼합을 행하는 또다른 장치를 나타낸다. 이 도면에서, 영구 자석(214)는 커버(10)에 고정되어 있으며 (212)로부터 나온 전기 유도 신호로 공급되느 전자식(210)에 의해 상하로 진동이 유도된다. 커버(10)은 기본적으로는 1단위체로서 자석(214)와 함께 움직이면서 반응 구역(66)의 용적에 주기적인 변화을 유발시킨다. 액체가유입 및 유출되면서 혼합이 이루어진다. 이렇게 행해진 혼합은 커버 액체 계면 주위의 액체를 이동시키기에 매우 적합하다. 이와 같은 유형의 혼합을 행하기 위해서, 커버(10)이 박막의 상자성 물질로 조립되어, 또다른 분리된 자석(214)을 설치할 필요가 없을 수도 있다. 분리형 자석을 사용할 경우, 이 자석의 형상은 도우넛형이거나 또는 디스크형일 수 있다. 또한 가요성 세라믹 자석재로 이루어질 수도 있다.

제32도는 반응 구역(66)내에서 대류를 조절하고 이러한 조절된 대류를 유지시키기 위한 또다른 방법을 제공하는 배치도이다. 여기에서는 로드(218) 및 코일을 갖는 솔레노이드(216)을 사용하는데, 이 솔레노이드는 코일에 간헐적인 단향 전원 또는 시간 변전원(220)이 유도되어 커버에 대해 반향으로 비끼면서 로드(218)가 추진된다. 솔레노이드에는 전류가 중단된 후 로드가 상측으로 튕겨올라갈 수 있도록 스프링이 장치될 수 있다.

제33도에 나타낸 바와 같은 다른 실시태양으로는, 투입기소(222)을 원형 디스크(226)에 존재하는 공극(224)를 통과하도록 고안할 수 있다. 수축된 스프링(228)은 도면에 나타낸 바와 같이 투입기소(222)를 하부로 이동시킨다. 처음에 드라이브(230)을 돌려서 디스크(226)가 하부로 이동되어 투입기소(222)와 반응 슬라이드의 커버(10) 사이가 접촉되도록 한다. 이때, 투입기소(222)는 힘을 갖는 국소 압점에서 커버(10)를 누르며, 그 힘의 세기는 스프링(228)에 의해 좌우된다. 이후, 드라이브(230)은 축 방향으로 디스크를 회전시키므로 국소 압점이 커버(10)의 상부 표면 상에서 원을 그린다. 따라서 커버(10)는 투입 기소(22)의 위치에 따라 원형으로 운동하는 국소 편향이 생긴다. 이와 같은 커버(10)의 국소 편향에 의해 반응 구역(66)에서 혼합이 행해진다. 0.024cm(0.100in) 직경의 원형 단면을 갖고 바닥이 둥근 투입기소(222)에 적용했을때, 폴리카르보네이트 커버(10)에 형성된 약 0.013cm(0.005in)의 편향은 약 85.0g(3온즈)의 힘을 생성한다.

혼합을 행하기 위한 또다른 접근 방식으로는(예시되어 있지는 않음), 압전 재질로 조립된 커버, 또는 압전 재질이 접착된 커버를 사용하는 방법이 있다. 이 경우, 커버는 적당한 전압이 가해짐에 따라 압전에 의해 이동하게 된다.

상기에서 지적된 바와 같이, 본 발명에 의한 반응 슬라이드는 비(非) 분광기술을 사용하여 그 결과를 측정하는 전도 분석에서도 사용할 수있다. 즉, 광에너지의 변화(예, 광전도, 광다이오드 또는 광전자증배관 유형의 변환기) 이외에, 반응 슬라이드에 다른 기작의 에너지 전환 방법을 사용할 수 있다. 본 발명에 의한 반응 슬라이드에 적용할 수 있는 또다른 변환기 유형으로는, 열량계 변환기, 전자화학적 변화기 및 점도 변환기가 포함된다.

제34도에서는 제12도에 나타낸 반응 슬라이드와 동일하되, 반응 구역(66)내에 자성 입자(206)이 있는 반응 슬라이드의 실시태양의 단면을 나타낸다. 전자식(196)은 구동 회로(199)에 의해 진동 운동하도록 유도된다(예, 방형파를 통한 온-오프 회전). 베이스(30) 또는 베이스 근처에 위치한 자성 입자는 제1도에 나타낸 바와 같이 진동하게 된다. 이것이 조절된 대류 효과 또는 혼합 효과를 가져온다. 혼합 효과는 반투과층(40)을 통한 물질의 이동을 촉진한다. 반투과층(40)에 의해 반사되어 광검출기(121)에서 검출되는 광선(43)은 반투과층에서 색상을 형성(또는 손실)한다. 자성 입자는 광검출기에 의해 직접 관찰되지 않으므로 명멸 효과 신호는 막의 간섭 때문에 검출되지 않으며, 따라서, 반사를 통한 색 관찰에 어떠한 착오를 유발시키지 않는다. 분석을 행하여 반사에 의해 색 형성(또는 변환)이 일어나므로, 이 분석은 조절 대류에 의한 보다 신속한 반응율로서 효과적으로 모니터될 수 있다. 이러한 대류를 최대한 효율적으로 조절하기 위해서는, 반투과층 표면을 통과하는 최적의 투과를 얻도록, 입자 분석시의 자장 강도 및 주파수를 조절할 필요가 있다.

제35도는 점도 변환기의 용도를 설명하는 것이다. 반응 슬라이드(1)의 커버(10)상에 스트레인게이지(248)가 위치하고 있음이 나타나 있다. 스트레인 게이지(248)을 사용하여, 커버의 휨을 또는 운동율, 또는 그렇지 않으면 솔레노이드로 유도된 추진 로드(250) 하부 추진력 복귀율을 측정할 수 있다. 따라서, 반응 구역(66)에서 유체 점도 변화, 예를 들면 반응 공간내의 응고 반응을 점도 모니터링 장치를 사용하여 측정할 수 있다.

점도 모니터링 장치는 액체가 반응 구역(65)내에서 일정하게 유동하는 형태의 액체 점도 측정에 유용하다. 반응 구역(66)내의 액체 점도가 증가하게 되면 항력이 증가하고 커버의 움직임이 둔화된다.

스트레인 게이지(248)을 점도 측정에 사용하는 별법으로, 커버(10)상에 위치한 압전 기소를 사용할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 반응 슬라이드는 예량의 시약을 저장할 수 있다. 시약을 저장하는 한가지 방법은 이미 기재된 바와 같이 액체 시약을 단일 반응 장소에 놓은 후, 건조시켜서 건성 시약이 반응 구역의 내부 표면을 피복하도록 하는 것이다.다른 방법은 제36도-제38도에 기재된 바와 같다. 제36도에 나타낸 것은 본 발명에 의한 반응 슬라이드(1)의 일부를 세로로 절단한 단면도이다. 이 도면에서는 반응 구역(66)에서 베이스(30) 상에 부착된 시약 함유층(254)이 도시되어 있다. 바람직한 경우, 시약 함유층(254)는 예시된 도면에서보다 좌측까지 더 확장되어 테이퍼링 벽면(25), 컨딧(26) 또는 심지어는 시료웰(64)에까지 걸쳐있을 수있다. 상기에서 설명된 반응 슬라이드 커버(10)에 존재하는 공극을 통해 배출되는 유형이다. 그러나 시약층(254)는 임의의 실시태양에서도 사용가능하다.

제37도 및 제38도는 본 발명에 의한 반응 슬라이드의 또다른 실시태양(336)를 나타내는 것으로, 반응 슬라이드(336)는 시료를 병행으로 장전시키는 복수개의 반응 구역을 갖는다. 반응 슬라이드(336)의 용도 중에서, 이 방법은 동시에 2개의 분석을 행하여 산란되고 투과된 광선을 모니터하는데 유용하다. 제37도 및 제38도는 이러한 반응 슬라이드를 이용한 분석을 행하는데 유용한 예시이다.

슬라이드(336)에서는, 베이스(30), 스페이서 및 커버(10)는 (338)에서 절단되어 제1지주(340)와 제2지주(342)로 구분된다. 커버(10)는 시료웰(64)으로서의 공극, 및 각각 제1반응 구역(350)와 제2반응 구역(352)를 연통하는 벤트(354)로서의 공극을 갖는다. 스페이서는 절단되어 시료웰(64)를 형성하며, 또한 제1 및 제2분지형 컨딧(346,348)로 분지되는 통상의 컨딧(344)을 형성한다. 제1 및 제2컨딧(346,348)은 각기 반응 장소(350) 및 (352)로 통한다. 상기 중 특정 실시태양에서는 스페이서가투명하여 반응 장소에 인접한 내부 도파관(27)를 제공한다. 시료웰(64)에 놓인 시료는 모세 작용에 의해 통상의 컨딧(344)를 통해 인출된 후, 분리되고, 분지 컨딧(346) 및 (348)를 통해 각기 반응 구역(350) 및 (352)로 유입됨을 알 수 있을 것이다.

또한 , 제37도 및 제38도에서는 제1광원(356), 제2광원(358), 제1산란 검색기(360), 제2산란 검색기(362) 및 투과 검색기(364)가 예시되어 있다. 광 차폐물(366)은 제2반응 구역(352)가 제1광원(356)으로부터 복사광을 받지 않도록 한다. 제1광원(356) 및 제2광원(358)은 각기 제1반응 구역(350), 및 제2반응구역(352)로 도입되고, 각 반응 장소에서는 광의 일부가 90˚로 산란되어 베이스시료(30)을 통과한 후 산란광은 (360) 및 (362)에서 검출된다. 투과 검색기(364)는 광원(358)로부터 나온 후 반응 장소(352)에서 산란되지도, 흡수되지도 않은 광을 검출한다.

본 발명에서 일반적으로 기재하였으나, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니라 설명을 목적으로 하기에 기재할 구체적인 실시예로서 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.

[실시예 1]

t-PA분석 :

성분 :

(1) 0.80mg/ml의 인체 플라스미노겐 12μl

(2) 0.02mg/ml의 인체 피브린 단편(μl)

(3) 헬레나 래보러터리즈(Helena Laboratories)에서 구입하여 물에 희석시킨 0.1M S-2251(H-D-Val-LeuㅡLys-pNa) 10μl

상기 성분을 혼합하고, 반응 슬라이드에 가한 후, 환형막을 가진 반응 슬라이드에서 동결건조시켰다.

막은 통상의 물질, 예컨데, 0.45μ 공극도를 갖는 폴리술폰(Gelman Sciences Tuffryn Membrane)을 10% 폴리머 용액(예, 평균 분자량 3,400인 폴리에틸렌글리콜)로 피복(또는 함입)시켜서 미리 제조하였다. 증백제[예, 알드리히 케미칼 캄파니(Aldrich Chemical Company)사의 산화아연]를 피막에 첨가하여도 좋다. 건조막(47℃,15분)을 접착제(예, 3M사의 스카치 테이프와 같은 통상의 접착제)로 씌운 후, 종이용 천공기로 환형 공극을 만들었다. 이러한 환형 막을 반응 슬라이드 커버에 접착시켰다.

시트르산을 첨가한 전혈 혈청 또는 혈장 40μl를 반응 슬라이드에 가하는 경우, 즉각 용해되는 시약 및 액체 시료분은 t-PA 농도에 따라서 신속히 막을 투과하였다. 광검색기의 증폭이 전압 대 시간의 관계의 플로팅에 나타낸 바와 같이 400nm의 반사광의 감소에 의해서 이러한 변색 현상을 검색하였다. 제41a도에 나타낸 바와 같이, 초기의 정체기가 지난 후, 음의 값을 가진 기울기에 의해 t-PA 농도의 역학을 측정하였다. 기울기 또는 측정 반응비를 전혈 시료에서의 t-PA 실제 농도에 대해 플로팅하였다. 표준 곡선은 제41b도에 나타낸 바와 같이 거의 직선에 가까왔다. 일단 반응을 측정이 완료되면 이어서 이 표준 곡선을 사용하여 전혈(또는 혈정 또는 혈장) 시료 중의 t-PA 농도를 결정하였다.

[실시예 2]

t-PA 분석 :

상기와 유사한 실험을 행하였다. 이 경우에는, 슬라이드 커버를 슬라이드 위에 올려놓기 전에 1M S-2251 10μl를 슬라이드 커버에 접착된 환형 막에 도포한 후 대기에서 건조시켰다. 이어서 잔류 시약은 슬라이드에서 동결건조시켰다. 이와 같이 하여 얻은 결과는 실시예 1에서 논의된 결과와 유사하였다.

[실시예 3]

플라스미노겐(사용 가능한 총 플라스민) 분석

시약 :

(1) 5,000IU/ml t-PA 10μl

(2) 물로 희석시킨 0.1M S-2251(헬레나 래보러터리스) 10μl

상기 시약을 상기 환형 막을 가진 시약 슬라이드에서 동결 건조시켰다.

시료 중의 플라스미노겐 농도에 따라서, 혈장은 상이한 황색 색조를 띄웠다. 실시예 1에서와 동일 방법으로 측정 반응율을 얻고, 전혈 시료에 대한 분석 데이타를 해석하기 위하여 제42도에 나타낸 바와 같이 표준곡선을 작도하였다.

[실시예 4]

유리 플라스민 분석 :

시약 :

(1) 물에 희석시킨 0.1M S-2251(헬레나 래보러터리스)28μl

상기 시약을 시약 슬라이드에서 동결 건조시켰다.

시료 중의 유리 플라스민 농도에 따라서 혈장은 상이한 황색 색조를 띄웠다. 그 결과는 실시예 3과 유사하였다.

[실시예 5]

α-2-안티플라스민 분석 :

시약 :

(1) HCL 2mmol/l 중의 50% 글리세롤에 용해시킨 0.3CU 인체 플라스민(Ortho) 18μl

(2) 물로 희석시킨 0.1M S-2251(헬레나 래보러터리스) 10μl

상기 시약을 시약 슬라이드에서 동결건조시켰다.

혈장은 시료 중의 α-2-안티플라스민 농도에 반비례하는 황색 색조를 띄었다.

[응괴 용해 분석 실시예]

1. 내생 응괴 용해를 모니터하기 위해 하기 시약의 혼합물을 함유하는 슬라이드를 제조하였다 :

·오웬의 베로날(Owen's Veronal) 완충액에 희석시킨 소 트롬빈 25단위/ml[시그마 케미칼 코.(Sigma Chemicla Co.) 제품]

·FeO과립(휘셔 측정법에 의한 평균 입도 0.3μ) 10mg/ml, 및

·트롬빈과 혼합하여 0.2mg/ml 농도로 한 플라스미노겐 0.2mg/ml

상기 시약을 표준 반응 슬라이드에 가하였다. 이 슬라이드를 동결건조시키고, 호일로 싼 다음, 사용하기 전까지 냉동하에 보관하였다. 슬라이드 사용시에는, 이 슬라이드를 본 명세서 전반의 기재된 바와 같이 온도가 자동적으로 37℃로 상승되어 상자성 입자의 운동을 모니터하는 기기 상에 놓았다. 조직 플라스미노겐 활성화제를 유효 치료 농도(t-PA : 100IU/ml)로 함유하고 시트르산이 첨가된, 금방 제조된 전혈 시료를 시료웰에 가하였다. 응혈이 형성되고 1분 후에 용해가 개시됨을 나타내는 신호를 얻었다. 임의의 신호 강도(전압) 단위 대 시간에 대한 전체 파형을 제43도에 도시하였다. 이 도면에 나타난 바와 같이, 파형은 곧 현저히 압착되어서 제3도 및 제4도에서와 같은 개별 피크를 식별할 수 없었다. 제43도에서 응혈 형성 구역(600)은 시료 중 피브리노겐 농도에 비례하는 (-)값의 기울기(601)을 갖는다. 이것을 제44a도에 나타냈다.

제43도에 의해 응혈 형성을 모니터하는 것 이외에, 제43도의 응혈 개시 시각(602)은 제44b도에 나타낸 t-PA 농도에 반비례하는 것으로 나타났다.

2. 내생 응괴 용해 감수성을 모니터하기 위해 슬라이드를 제조하였다. 사용된 슬라이드는 실시예 1과 같은 표준 반응 슬라이드로, 동일 농도의 트롬빈, 상자성 입자 및 플라스미노겐을 함유하였다. 또한, 슬라이드 시약은 재조합 t-PA 400IU를 함유하였다. 슬라이드는 실시예 1에서와 같이 동결 건조시키고 동일한 방법으로 보관하였다. 이 슬라이드를 상기 실시예와 동일한 기기에 사용하였다. 시료는 트롬빈 용해성 치료제를 투여하기 전 상태의 금방 제조되고 시트르산이 첨가된 전혈로 구성되어 있다. 이 실험으로 얻은 신호는 응괴가 형성되고 수분 후에 용해가 개시됨을 나타냈다. t-PA 농도에서 사용된 계의 t-PA에 의한 환자의 응괴 용해 감수성을 시험하였다. 이러한 유형의 분석법은 응괴 용해에 대한 감수성 지시제 또는 선별법으로서 유용하다.

3. 내생 응괴 용해 분석(또는 표준화된 응괴 용해 분석)을 행하기 위해 1단계로 반응 슬라이드 상에서 시약 함유 슬라이드를 대기상에서 건조시키고, 2단계에서 동결 건조시킴으로써 슬라이드를 준비하였다. 1단계에서 반응 슬라이드에 첨가된 시약은 소 트롬빈 30U/ml, FeO입자 15mg/ml이었다. 시약 건조 후, 피브리노겐 2mg/ml 및 플라스미노겐 0.02mg/ml의 용액을 최후로 첨가하였다. 응괴가 생성된 후, 슬라이드를 동결 건조시켰다. 이어서 슬라이드를 상기 실시예와 동일한 장치에 놓고, t-PA를 함유한, 방금 제조된 시트르산 첨가 전혈을 시료웰에 첨가하였다. 그 결과, 제43도의 것과 유사한 파형을 얻었다. 용해 개시 시간은 제46a도의 표준 곡선에 나타낸 바와 같이 시료 중 t-PA 농도에 반비례하는 것을 알 수 있었다. 동일한 시트르산 첨가 시료에서 얻은 혈장을 사용하여 분석을 반복 실행하여, 제46b도에서 나타낸 바와 같이, 유사한 결과를 얻었다.

4. 실시예 3과 동일한 방법으로 행하되, 플라스미노겐을 첨가하지 않고 스트렙토키나제를 1단계에서 첨가하여 슬라이드를 제조하였다. 제조 슬라이드를 상기 실시예에서와 동일한 장치에 놓고, 플라스미노겐을 함유한 신선한 시트르산 첨가 시료를 시료웰에 첨가하였다. 용해 개시 시간은 시료 중의 플라스미노겐 농도에 반비례하는 것으로 나타났다.

5. 가교 카제인 분자를 사용하여 플라스미노겐 또는 플라스미노겐 활성제에 대한 내생 응괴 용해 분석을 행하기 위하여 슬라이드를 준비하였다. 플라스미노겐 활성제 분석에서는, 플라스미노겐을 슬라이드 내용물로 첨가하였다. 플라스미노겐 분석에서는, t-PA 또는 스트렙토키나제를 첨가하고 플라스미노겐은 첨가하지 않았다. 카제인[이스트만 코닥(Eastman Kodac)]을 0.1M 중탄산나트륨 용액에 최대로 용해시키고, 여기에 FeO입자 45mg 및 EDC(시그마 케미칼 코. 제품, 카르보디이미드 가교제) 0.2g을 첨가하고 실온에서 30분동안 교반하였다. 생성된 용액을 반응 슬라이드 바닥에 도포하였다. 상기 실시예에서와 같이 전혈 분석을 행하기 위해 슬라이드를 모아서 대기상에서 상자성 입자의 운동으로 나타낸 용해 시간과 플라스미노겐 활성제 및 플라스미노겐의 농도 사이의 관계를 구하였다.

[혈액 응괴 분석 실시예]

1. 제17도에 나타낸 바와 같은 반응 슬라이드는 트롬보플라스틴 칼슘 시약을 사용하여 제조한 후, 상기와 같이 동결건조시킨 후, 프로트롬빈 분석을 행하는데 사용되기 전까지 냉동하에 보관하였다. Coag I이라는 원형(prototype)의 기구를 사용하여 분석을 행하였다. 이 장치의 모니터링, 신호 분석 및 데이타 처리에 관한 상세한 설명은 이미 상기하였다.

이 실험은 응고 장애가 있는 환자를 포함해서 59명의 환자로부터 얻은 시트르산 첨가 전혈 및 혈장 시료에 대해 행하였다. 대조 방법[오르가논 테크니카(Organon Teknica)에서 시판하는 Coag-A-Mate X2, 및 패시픽 헤모스태티스(Pacific Hemostatis)에서 시판하는 Thromboscreen]에 대한 Coag I의 상관계수는 혈장 및 전혈에 대해 각기 0.97 및 0.98이었다. Coag I 데이타는 단일 판별을 나타내는 것이며, 대조 방법은 각 시료에 대한 2개의 판별을 평균한 것이다.

제47도에서 좌측 도면은 혈장 시료, 우측 도면은 전혈 시료로부터 얻은 우수한 결과를 나타낸 것이다. 양쪽의 데이타는 혈장을 사용하여 행한 대조 방법의 평균치에 대해서 플로팅한 것이다. 제47도의 하단에 표로서 요약한 것은 상기 실험으로 얻은 통계치를 나타낸 것이다.

2. 상기 실시예와 동일하게 제조한 반응 슬라이드를 사용하여, 보다 신속하고 보다 편리한 PT 시험을 수행하기 위한 방법으로 방금 손가락을 찔러서 얻은 시료를 사용할 수 있는가를 알아보기 위한 연구를 진행하였다. 표 I은 대표적인 연구로 얻은 결과를 타나낸 것이다. 7개의 광학 헤드를 사용하여 데이타를 신속히 수집하였다. 전혈은 Autolet 인지침 장치(울스터 사이언티픽 제품)를 사용하여 개개의 숙주로부터 얻었다. 17개의 PT 시험은 여러개의 손가락 채혈물 및 여러개의 손가락을 사용해서 행하였다. 이 시험에서, 손가락을 과도하게 압박하지 않고 시료를 약 20초 내에 반응 슬라이드에 도말하였다. 이러한 조건하에서는, 숙주 조직의 트롬보플라스틴으로부터 비롯되는 어떠한 부산물도 존재하지 않는 것으로 보인다. 시험 종료 후 15분 이내에, 정맥 전혈을 항응고제를 사용하지 않고 동일 숙주로부터 멸균 주사기로 빼내었다. 이어서, 약 5분에 이르는 기간 동안 이 혈액을 시험할 수 있었다. PT 분석은 실험실에서 3인을 1조로 하여 즉시 개시하고, 숙주로부터 2개의 추가 시료를 얻어 시트르산 완충액 중에 항응고제 3.2%이 첨가되어 있는 빈 시험관에 수집하였다. 시트르산 첨가된 1개의 시험관을 원심분리하여 혈장을 얻은 후 이 혈장을 시험에 사용하였다. 다른 시험관은 시트르산 첨가 전혈로서 시험하였다.

하기 표의 결과로부터, 네유형의 시료의 평균치는 12.0 내지 13.0초의 범위에 있다. 백분율로 표시된 변이계수는 60개의 혈장 판별의 2.5%에서부터, 17개의 손가락 채혈물 판별의 5.4%에 이르렀다.

3. 부분 트롬보플라스틴 시약, 칼슘 및 입자형 활성화제를 사용하여, 제17도에 도시한 바와 같이 반응 슬라이드를 준비하고, 동결 건조시켜 APTT 건성 시약 슬라이드를 제조하였다. 슬라이드를 활성화된 부분 트롬보플라스틴 분석에 사용할때까지 냉동하에 보관하였다. 트롬보플라스틴 분석은 1단계 APTT 분석으로써, 제1단계가 칼슘을 첨가하기 전 5분간의 배양을 행하는 것으로 이루어지는 통상의 2단계 분석법과는 상이하다.

제48도는 APTT 비교 시험을 플로팅한 것이다. Coag-I을 이용한 1단계 APTT 분석용 건조 화학형 슬라이드를 시험에 사용하고, 대조 방법과 비교하였다. 동일한 대조 시험용 장치 및 APTT용 패시픽 지혈제를 사용하여 대조 시험을 행하였다. 그 결과는 수집된 데이타로부터 알 수 있는 바와 같이 매우 고무적이었다. 1단계 APTT법은 2단계의 대조 방법과 매우 상관 관계가 있다. 1단계 방법의 반응 시간은 통상의 방법보다는 길지만, 5분간의 배양 단계가 생략되었기 때문에 전체 시험 시간이 보다 단축되었다. 또한 1단계 시험법의 실행 방법이 보다 간편하였다. 바람직한 경우에, 1단계 종료점을 이미 상술한 바와 같이 2단계 종료점 수치와 동일하도록 전자 공학적으로 조절할 수 있다.

상기 기술 내에서 본 발명의 수많은 변형 및 변경이 명백히 가능하다. 따라서 첨부된 청구범위의 범주 내에서 본 발명은 본 명세서에 명시된 것 이외에도 실시될 수 있음으로 이해된다.

Claims (60)

1. 자성 입자를 함유하는 건성 시약을 사용하는 것을 특징으로 하는 응집 분석 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 방법이 (1) 자성 입자가 장전된 표준화된 응괴를 함유하고 반응 지지 수단 상에 위치하며 (1a) 진동 자장 또는 (1b) 움직이는 영구 자장 또는 (1c) 진동 자장과 정지 영구 자장의 복합 자장하에 놓여있는 시약에 측정된 양의 시료를 첨가하고, (2) 상기 자성 입자의 운동을 모니터하는 것으로 이루어진 응괴 용해 또는 응괴 용해의 활성화 또는 억제와 관련된 생화학적 성분들의 분석을 수행하기 위한 것인 방법.
3. 환자의 혈액 또는 혈장 시료와 적어도 1종의 응괴 형성제를 함유하는 건성 시약 및 상자성 입자를 접촉시키고, 적어도 하나의 자장에 의해 유도된 상기 입자의 운동을 광학적으로 모니터하여 동일 시료의 응괴 형성 및 용해 종결점을 측정하는 것으로 이루어진 응괴 용해 분석 방법.
4. (1) 분석에 필요한 제1성분을, 자성 입자가 장전된 시약을 함유하고 (1a) 진동 자장 또는 (1b) 움직이는 영구 자장 또는 (1c) 진동 자장과 정지 영구 자장의 복합 자장하에 놓여있는 분석에 필요한 제2성분에 첨가하고, (2) 상기 진동 자장 또는 상기 움직이는 영구 자장 또는 진동 자장과 정지 영구 자장의 복합 자장에 의해 유도된 상기 자성 입자의 운동을 모니터하는 것으로 이루어진 시료의 응집 분석 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 방법이 (1) 분석하고자 하는 측정된 양의 액체 시료를 반응 지지 수단 상에 실질적으로 분산되거나 또는 실질적으로 편평한 형상으로 배열하여 위치시키고, (1a) 진동 자장 또는 (1b) 움직이는 영구 자장 또는 (1c) 진동 자장과 정지 영구 자장의 복합 자장하에 놓여있는, 자성 입자와 적어도 1종의 건성 시약의 혼합물에 첨가하고, (2) 상기 자성 입자의 운동을 모니터하는 것으로 이루어진 응괴 형성 분석법인 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 자성 입자가 상기 건성 시약 내에 혼입된 것인 방법.
7. 제5항에 있어서, 상기 액체 시료가 전혈인 방법.
8. 제5항에 있어서, 상기 액체 시료가 혈장인 방법.
9. 제5항에 있어서, 상기 자성 입자가 진동 자장에 의해 진동하게 되는 방법.
10. 제5항에 있어서, 상기 자성 입자가 움직이는 영구 자장에 의해 운동하게 되는 방법.
11. 제5항에 있어서, 상기 건성 시약이 트롬보플라스틴 칼슘 시약으로 이루어진 것인 방법.
12. 제4항에 있어서, 상기 방법이, (1) 시료웰 및, 이와 서로 연통하고 (i) (1a) 진동 자장 또는 (1b) 움직이는 영구 자장 또는 (1c) 진동 자장과 정지 영구 자장의 복합 자장하에 놓여있는 자성 입자 및 (ii) 적어도 1종의 건성 시약의 혼합물이 충전되어 있는 반응 구역을 한정하고, 상기 시료웰에 있는 액체 시료가 모세관 작용에 의해 상기 반응 구역으로 빨려 들어가 반응 구역을 채우고 반응 구역을 채운 후 액체 시료는 반응 구역내에서 정체하게 만드는 기하학적 구조를 갖는 채널형 구조물을 포함하는 응괴 형성 분석을 수행하기 위한 기소(機素)에 액체 시료를 가하고, (2) 상기 자성 입자의 운동을 모니터하는 것으로 이루어진 응괴 형성 분석법인 방법.
13. 제12항에 있어서, 상기 기소가 외부 광원으로부터 광을 상기 반응 구역으로 유도하는 수단을 포함하는 것인 방법.
14. 제12항에 있어서, 상기 기소가 상기 반응 구역으로부터 산란 및(또는) 흡수되거나 또는 반사된 광을 검출하는 수단을 포함하는 것인 방법.
15. 제12항에 있어서, 상기 기소가 영구 자석 및 전자석에 매우 근접하게 위치하고, 상기 자성 입자의 운동은 전자석에 의해 형성된 진동 자장으로 인해 유도되는 것인 방법.
16. 제12항에 있어서, 상기 기소가 영구 자석과 상기 전자석 사이에 영구 자석 및 전자석에 매우 근접헤서 위치하고, 상기 자성 입자의 운동을 상기 전자석에 의해 형성된 진동 자장에 의해 유도되는 것인 방법.
17. 제4항에 있어서, 상기 방법이 (1) 측정된 양의 응괴 용해제 또는 응괴 용해 성분을 함유한 시료를 반응 지지 수단 상에 위치시키고 (1a) 진동 자장 또는 (1b) 움직이는 영구 자장 또는 (1c) 진동 자장과 정지 영구 자장의 복합 자장하에 놓여있는, 자성 입자가 충전된 응괴 시료 중에 첨가하고, (2) 상기 자성 입자의 운동을 모니터하는 것으로 이루어진 응괴 용해 분석법인 방법.
18. 제17항에 있어서, 상기 응괴 용해 분석법이 조직 플라스미노겐 활성화제 분석법인 방법.
19. 시료웰 및, 반투과성 층이 부착된 상부 표면에 의해 한정되고 상기 시료웰과 서로 연통하는 반응 구역을 한정하고, 상기 시료웰에 있는 액체 시료가 모세관 작용에 의해 상기 반응 구역으로 빨려 들어가 반응 구역을 채우고 반응 구역을 채운후 액체 시료는 반응 구역 내에서 정체하게 만드는 기하학적 구조를 갖는 채널형 구조물을 포함하는 액체 분석을 수행하기 위한 기소(機素).
20. 제19항에 있어서, 상기 반투과성층이 상기 반응 구역에서 일어나는 반응을 모니터하는 수단인 기소.
21. 제19항에 있어서, 상기 기소가 자성 입자와 적어도 1종의 건성 시약의 혼합물을 함유하는 것인 기소.
22. (1) 시료웰 및, 반투과성 층이 부착된 상부 표면에 의해 한정되고 상기 시료웰과 서로 연통하는 반응 구역을 한정하는 채널형 구조물을 포함하고, 상기 반응 구역에 위치하는 적어도 1종의 시약을 측정된 양으로 함유하는 기소의 상기 시료웰에 시료를 가하여, 이 시료의 특정량을 모세관 작용에 의해 상기 반응 구역으로 빨아들여 상기 시약 및 반투과성층과 접촉시킴으로써 상기 시료와 상기 시약간의 반응을 개시시키고, (2) 상기 반응을 모니터하는 것으로 이루어진 응집 분석 방법.
23. 제22항에 있어서, 상기 기소가 상기 반응 구역에 위치하는 적어도 1종의 시약과 자성 입자의 혼합물을 함유하는 것인 방법.
24. 건조된 형태이고 자성 입자를 함유하는 것이 특징인 응집 분석용 시약.
25. 제24항에 있어서, 상기 응집 분석용 시약이 피브린 응괴 분석을 위한 것인 시약.
26. 제24항에 있어서, 상기 응집 분석용 시약이 트롬보플라스틴 칼슘 시약인 시약.
27. 제24항에 있어서, 상기 응집 분석용 시약이 염화칼슘을 함유한 부분 트롬보플라스틴 시약인 시약.
28. 제24항에 있어서, 상기 응집 분석용 시약이 염화칼슘 및 활성화제를 함유한 부분 트롬보플라스틴 시약인 시약.
29. 제24항에 있어서, 상기 응집 분석용 시약이 트롬빈인 시약.
30. 제24항에 있어서, 상기 응집 분석용 시약이 용해 분석용 시약인 시약.
31. 제24항에 있어서, 상기 응집 분석용 시약이 피브린 응괴 용해 분석용 시약인 시약.
32. 제23항에 있어서, 상기 응집 분석용 시약이 플라스미노겐 및 피브린 또는 트롬빈을 함유하는 플라스미노겐 활성화제 분석용 시약인 시약.
33. 제24항에 있어서, 상기 응집 분석용 시약이 피브린 또는 트롬빈을 함유한 플라스민 분석용 시약인 시약.
34. 제24항에 있어서, 상기 응집 분석용 시약이 플라스미노겐 활성화제 및 피브린 또는 트롬빈을 함유한 플라스미노겐 분석용 시약인 시약.
35. 제24항에 있어서, 상기 시약이 스트렙토키나제 또는 유로키나제인 시약.
36. 제24항에 있어서, 상기 시약이 천연 또는 합성의 조직 플라스미노겐 활성화제인 시약.
37. 제24항에 있어서, 상기 응집 분석용 시약이 피브린 및 플라스민을 함유한 α-2-안티플라스민 분석용 시약인 시약.
38. 제2항에 있어서, 자성 입자가 장전된 상기 시약이 상기 시료와 상호 작용하여 상기의 표준화된 응괴를 형성하는 응괴 형성 인자를 함유하는 것인 방법.
39. 제2항에 있어서, 자성 입자가 장전된 상기 시약이 건성 시약인 방법.
40. 영구 자석, 타이밍 수단, 및 상자성 입자가 장전된 적어도 1종의 건성 시약이 장전된 반응 슬라이드를 포함하는 응집 분석용 키트.
41. 제40항에 있어서, 시료를 수집하여 운반 또는 가하기 위한 피펫을 포함하는 것인 키트.
42. 온도 조절 수단, 자성 입자의 운동을 유발시킬 수 있는 진동 자장 또는 움직이는 영구 자장 형성 수단, 조명 수단을 구비하고, 자성 입자가 장전된 적어도 1종의 건성 시약을 함유하고 전혈 또는 혈장 시료를 수용할 수 있는 장치, 상기 자성 입자의 운동을 분광학적으로 모니터하고 상기 자성 입자의 운동 결과를 해석하여 분석 측정을 수행하기 위한 수단 및 상기 시약을 함유하는 기소를 포함하는 혈액 응집 분석용 시스템.
43. 제42항에 있어서, 본질적으로 비(非) 혈전 형성 재료로 만들어지고 피부의 혈액 채취 부위로부터 혈액 시료를 채취하여 이 혈액 시료를 상기 건성 시약을 함유한 상기 기소로 운반할 수 있는 운반 피펫을 포함하는 것인 시스템.
44. 제19항에 있어서, 적어도 1종의 건성 시약이 상기 반투과성층 내에 함유된 것인 기소.
45. 제19항에 있어서, 적어도 1종의 건성 시약층이 상기 투명 표면에 고정되지 않은 상기 반투과성층 표면에 위치하는 것인 기소.
46. 제45항에 있어서, 상기 시약이 적어도 1종의 효소를 함유하는 것인 기소.
47. 제19항에 있어서, 상기 반투과성층은 1개의 이상의 얇은 겔 또는 막층으로 이루어지고, 각각의 겔 또는 막은 적어도 1종의 건조 시약을 함유하는 것인 기소.
48. 제19항에 있어서, 상기 반투과성층은 박층의 겔 또는 다층겔 구조, 또는 박층의 겔이나 다층겔 구조가 부착된 통상의 비(非)겔막으로 이루어진 것인 기소.
49. 제19항에 있어서, 상부 표면이 복수개의 반투과성층 단위를 갖고 각 단위는 반응을 모니터하는 수단으로서 사용되는 상부 표면에 별도로 부착된 것인 기소.
50. 제19항에 있어서, 상기 반투과성층 또는 복수개의 상기 층은 각 막이 반응을 모니터하는 수단으로서 사용되도록 하부 표면에 부착된 것이 기소.
51. 제42항에 있어서, 저항 히터 스트립 및 더어미스터로 이루어진 가열 수단이 상기 시약을 함유한 기소에 매우 근접하게 위치하는 것인 시스템.
52. 제43항에 있어서, 피펫이 본질적으로 비혈전 형성 재료로 만들어지고, 모세관 작용에 의해 시료가 장전될 수 있으며, 상기 시료는 모세관의 굽은 단부를 감싸거나 또는 밀봉시킨 후 압력에 의해 방출되는 것인 시스템.
53. 제32항에 있어서, 뱀의 독으로 트롬빈의 전부 또는 일부를 대체한 것인 시약.
54. 제33항에 있어서, 뱀의 독으로 트롬빈의 전부 또는 일부를 대체한 것인 시약.
55. 제34항에 있어서, 뱀의 독으로 트롬빈의 전부 또는 일부를 대체한 것인 시약.
56. 제42항에 있어서, 상자성 입자가 장전된 상기 건성 시약은 액체 분석용 기소에 함유되고, 이 기소는 적어도 하나의 시료웰 및, 이 시료웰과 서로 연통하는 적어도 하나의 반응 구역을 한정하고, 상기 시료웰에 있는 액체 시료가 모세관 작용에 의해 상기 반응 구역으로 빨려 들어가 반응 구역을 채우고 반응 구역을 채운 후 그 액체 시료를 그 반응 구역 내에 정체하게 만드는 기하학적 구조를 갖는 채널형 구조물을 적어도 1개 포함하고, 광학적으로 또는 자기적으로 코드화되고 상기 장치에 의해 판독가능한 분석 정보 및/또는 정성 분석 대조 정보가 자체 부착 또는 고정되어 분석하는데 도움이 되는 것인 시스템.
57. 제42항에 있어서, 상기 조명 장치가 상기 기소를 조명하는 1개의 이상의 광원, 및 발색원 또는 발색 조절원을 분광학적으로 모니터하여 분석을 수행하기 위한 1개 이상의 검출기를 포함하는 것인 시스템.
58. 제19항에 있어서, 상기 반투과성층이 본질적으로 생물학적 시료 또는 반응 혼합물 중에 현탁된 입자 또는 세포 성분에 대해 불투과성인 것인 기소.
59. 제19항에 있어서, 상기 반투과성층이 본질적으로 용해된 고분자량 종에 대해 불투과성인 것인 기소.
60. 제19항에 있어서, 상기 반투과성층이 층상 또는 층내에 있는 이오노포어, 담체 분자 또는 수용체 분자에 의해 상기 층을 통해 운반될 수 없는, 용해 및 비용해된 충전되거나 충전되지 않는 종에 대해 본질적으로 불투과성인 기소.

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